哈勃知道计算远处物体速度最简单的方法就是分析它们发出声音或光线的变化，这便是多普勒效应。
例如，一颗恒星向你靠近，它发出的光波将像手风琴一样压缩，于是它的波长便会变短，原本黄色的恒星颜色会看起来有些发蓝。同样，一颗恒星离你而去，它的光波会伸展，波长变短，颜色会看起来有些发红。移动的速度越快变化就越明显。因此，只要知道星光频率的移动就能确定它的速度。
1912年，天文学家维斯托·斯里弗发现这些星系以极大的速度离地球而去。
不仅宇宙比原来想的要大得多，而且还以极大的速度在膨胀。
出去一些小的波动，他发现这些星系呈现红色频移而不是蓝色频移，这是由星系离我们而去引起的。斯里弗的发现说明宇宙的确是动态的，不像是牛顿和爱因斯坦假设的静止态。
上世纪以来，科学家研究了本特利和奥尔贝斯的悖论（即如果宇宙是无限的那么为什么天空是一片漆黑而不是被无数的星光填满。），但没有一个人认真地考虑过宇宙膨胀的可能性。
1928年，哈勃进行了一次重要的旅行，去荷兰会见威廉·德西特尔。
吸引哈勃的是德西特尔预计恒星离的越远它应当移动得越快。
假如我们有一个气球，在它的表面标上星系，当气球膨胀时，彼此靠近的星系将会缓慢分开，但是在气球上离得较远的星系分开得更快。
德西特尔催促哈勃在他的数据中寻找这个效应，这个效应通过分析星系的红色频移来证实。星系的红移越大,它离开得越快,因此离得也越远。(根据爱因斯坦的理论星系的红移从技术上讲不是由星系飞速地离开地球而去引起的而是由星系与地球之间的空间膨胀引起的。红色频移的起因是从遥远星系发出的光被空间的膨胀伸展或加长了,因此看上去变红。)
哈勃回到加利福尼亚后,他听从德西特尔的建议开始寻找这个效应的证据。他分析了24个星系,发现星系越远,它离开地球的速度越快,正如爱因斯坦方程预计的那样。距离除以速度之比大约为一个常数。这个常数很快被叫做哈勃常数。
这个常数大概是宇宙中最重要的一个常数，因为哈勃常数告诉我们宇宙膨胀的速率。
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