Nel post precedente abbiamo ricavato la metrica di Robertson-Walker. Ricaviamo ora la relazione che lega il red shift al parametro di espansione dell'universo. A tale scopo consideriamo una sorgente S (ad esempio una galassia lontana) posta in che emette al tempo t un impulso luminoso monocromatico di lunghezza d'onda .
Tale impulso giungerà al rivelatore R (posto in r=0) al tempo t0 e con lunghezza d'onda . Dalle osservazioni sappiamo che:
Per definizione di red shift: