Quando sentiamo passare un treno che fischia, anche se per il macchinista il suono è costante, sentiamo il fischio aumentare di intensità mano a mano che il treno si avvicina a noi e, viceversa, diminuire sempre più mentre si allontana. Il fisico austriaco Christian Doppler, nel secolo scorso, ha dimostrato che un effetto simile si verifica anche per quanto riguarda le onde luminose. Se le stelle fossero ferme, la frequenza della loro luminosità sarebbe costante e, le onde luminose ci giungerebbero in modo costante, così come vengono emesse dalla sorgente. L'effetto Doppler mostra invece che quando la fonte luminosa si sta avvicinando la frequenza delle onde luminose si sposta verso il blu, mentre se si allontana si sposta verso il rosso.
L'astronomo Edwin Hubble, nel 1929, osservando stelle e galassie lontane verificò che lo spettro dei loro colori è spostato verso l'estremo rosso. Ciò spinge gli scienziati a immaginare che l'universo sia in rapida espansione e che le galassie si stiano allontanando sempre più dalla Terra. La velocità di allontanamento delle galassie non è casuale, è proporzionale alla loro distanza dalla Terra: più sono lontane, più velocemente se ne allontanano. Hubble ha perciò cercato di calcolare la velocità di espansione dell'universo e, attraverso la costante di Hubble o costante H, è stato possibile calcolare anche quanto tempo è trascorso dall'istante del big-bang.