Mi emberek kíváncsiságunk határtalanságánál fogva meg akarjuk és meg is próbáljuk érteni a körülöttünk lévő világot kisebb illetve nagyobb részletekben. Az egyik igen rejtélyes és izgalmas kérdés az Univerzum fejlődése és kialakulása, melyre már évtizedek óta a kozmológusok keresik a választ. A keletkezésével és fejlődésével kapcsolatban sok elmélet született már, de az egyetlen biztos fizikai folyamata, hogy tágul.
Egészen a huszadik század elejéig ismeretlen volt a tudós társadalom előtt, hogy a távcsöveiken keresztül megfigyelt halvány ködök nem a Tejúthoz tartoznak, hanem valójában más galaxisok, túl a galaxisunkon. Majd 1926 és 1928 között egy fordulópont követezett be ezen a területen: Edwin Hubble publikálta azon eredményeit, amelyek a kozmológiai kutatások egyik legfontosabb mérföldkövévé váltak. Megfigyelései alapján, az akkori műszerekkel elérhető galaxisokra pontosan meghatározta a vöröseltolódás- és távolságértékeket, majd ezen adatokat összevetve arra a következtetésre jutott, hogy a galaxisok tőlünk távolodnak, vagyis az Univerzum egyenletesen tágul.
Maga a vöröseltolódás annyit jelent, hogy az adott objektumról készített színképben a színképvonalak a nagyobb hullámhosszak felé mozdulnak el az eredeti helyükhöz képest, vagyis a vörös színképtartomány felé. Általában a Doppler-effektus következménye a színképvonalak elmozdulása. Maga ez az effektus nem csak a színképvonalak esetében lelhető fel, hanem például a hang esetében is. Képzeljük el, hogy ha a vonatállomáson állunk és közeledik felénk a vonat, akkor a hangja egyre hangosabb lesz, ha viszont távolodik tőlünk, akkor egyre mélyebbé válik. Mivel a fény elektromágneses hullámként terjed, ha közeledik felénk egy objektum, akkor a színe az ibolya felé tolódik el, ha viszont távolodik, akkor a vörös felé. Érdekességképpen érdemes megjegyezni, hogy a fény pont eme tulajdonsága miatt teszik a járművek hátsó részére a piros lámpákat, hiszen így messziről könnyen észrevehetőek.
Tehát a távoli galaxisok színképében megfigyelhető vöröseltolódás legkézenfekvőbb magyarázata a Doppler-effektus, amelyet a Hubble- törvénnyel írt le. Minél távolabb van tőlünk egy galaxis, annál nagyobb a vöröseltolódása, vagyis annál nagyobb sebességgel látszik távolodni. Ezt a jelenséget valójában úgy értelmezhetjük, mint ha az ősrobbanás pillanatában „szétrepülő” anyag ma megfigyelhető mozgását látnánk. A ma elfogadott elméleti kozmológia szerint a mért vöröseltolódási adatok pontos értelmezése nem távolodási, hanem tágulási effektus. Valójában nem csak a galaxisok távolodnak tőlünk, hanem az egész tér tágul, amelyben a fény halad. A megfigyelhető vöröseltolódást éppen az okozza, hogy a tér tágulása szinte „megnyújtja” a fotonok hullámhosszát. Egy nagyon egyszerű módszerrel lehet ezt is szemléltetni. Képzeljük el: mielőtt felfújnánk egy lufit felrajzolunk rá sok pontot, majd miután elkezdjük fújni, akkor a felrajzolt pontok egyre jobban távolodnak egymástól. Így már érthető, hogy valójában a kozmológiai vöröseltolódás egészen pontosan azt mutatja meg, hogy a táguló világegyetem ma mennyivel nagyobb, mint abban az időpontban, amikor a fény elindult hozzánk az adott galaxisokról.
