Relation entre la vitesse et la distance des galaxies et autres objets lointains; elle montre que l'Univers est en expansion.
Quand, dans les années 20, Edwin Hubble (1889-1953) analysa pour la première fois les spectres des galaxies (grâce au télescope de 2,5 m du mont Wilson), il découvrit un phénomène surprenant et inattendu. Il constata, en effet, que dans les spectres des galaxies toutes les raies étaient systématiquement décalées vers le rouge; on donna à ce phénomène le nom de red shift, c'est-à-dire décalage vers le rouge.
En l'interprétant selon les lois de la physique, le red shift montrait que toutes les galaxies s'éloignent de nous à des vitesses qui s'accroissent avec la distance selon la formule : c . z = H . d où c est la vitesse de la lumière, z, le décalage spectal d'après l'effet Doppler-Fizeau, d, la distance de la galaxie et H, la constante de Hubble. Elle est à l'origine de la théorie de l'expansion de l'Univers.
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