如果我們說一束從遙遠星系來的光要花上100億年時間到達地球（距地球100億光年遠），那我們就要去猜想一下，自100億年前這束光開啟他的地球之旅的同時，這個星系也在向更遠處移動，所以當這束光抵達地球時，星系是不是已經移離地球更遠了？
如果這種說法有可能是真的，那麼離我們最遙遠的星系，如果以接近光速的速度進行遠移，現在與我們的距離幾乎是他的光束開始地球之旅時的兩倍（如果宇宙是140億歲，那麼這個星系就離我們有近乎280光年遠）！
這個星系現在離地球的距離遠大於100億光年--如果我們是以一種特定的的含義來定義「距離」--這麼說完全合理.不過，「距離」雖然在日常生活中（有）非常直觀的意思，但在我們不斷膨脹的宇宙中可沒這麼簡單！天文學家們（當然還有別人）在討論物體「距離」的時候，並不總是詳細闡述他們提到「距離」的意思，這就引起了很多關於「距離」的困惑。如果你想知道更多的解釋，接著讀下去吧！
首先，宇宙的膨脹並不包括星系在靜態空間的移動，而是宇宙空間自己的「拉伸」。光經過正在膨脹的空間需要穿越的距離，是初始距離加上旅行時因為宇宙膨脹而增加的距離。這就像在一個正在被拉伸的跑道上跑步——你出發的時候，跑道的長度是100米，等你跑完，這段跑道已經被拉長到了400米，那麼你跑的總距離是大於初始距離100米的。
事實上，當你說起這段賽道從起點到終點的「距離」時，你可能指的是幾種不同的意思：
（1）你或許說的是100米，因為這是你起跑時的跑道長度；這同時也是跑道標示的長度。
（2）你或許說的是400米，因為這是你到達終點時從起點到終點的長度。
（3）你或許說的是你實際跑過的距離，這段距離大於100米（因為跑道在你跑的時候拉長了），但小於400米（因為前段跑道的拉伸是在你已經跑過之後發生的）。
從上面的例子中可以看到，當天文學家們說起我們與一個遙遠星系的「距離」時，可能包含很多種不同的意思！Ned Wright的宇宙學教程裡有一個關於「天文學家使用的不同類型的距離」的全面的專業討論（如果你跳過教程前面的部分直接讀這一章節的話可能會有點難理解），這其中有一些「距離」和我們剛剛討論的跑道很相似，也有一些完全不一樣。與此同時，他也有回答一些關於類似我們的問題的。
正如你的問題所假定的那樣，假設我們以某種方式知道「來自遙遠星系的光線需要100億年才能到達地球」，那麼——如果我們用第三定義，我們就是說我們與這個星系的距離是100億光年。然而如果我們用第一定義，我們就是說我們和這個星系的距離小於100億光年，即在光射出的時刻距離小於100億光年）；如果我們用第二定義，我們就是說我們和這個星系的距離大於100億光年，即光被我們收到的時刻，星系與我們的距離大於100億光年）。
發現了嗎，說一個星系「離你100億光年遠」是一種模稜兩可的表述！除非你明確指出你是用的是哪一種距離定義法，不然你就不能清楚地表述你的意思。並且，儘管第二定義可能與你對「距離」的直觀感覺最為接近，但在天文學中並不總是最好的那個定義法！畢竟，這束光是我們了解這個遙遠星系的唯一信息來源，我們可能需多考慮這個光經過的物理距離，而少考慮這個星系現在離我們有多遠，因為現在距離星系有多遠與我們在觀察星系時所看到的情況無關。
不過，我們在這兒討論的所有距離定義法都存在一定的實際問題。為了使用天文測量方法去實際測算我們與一個特定星系的任何一種距離，我們需要了解一些宇宙膨脹史（相當於跑道隨著時間的推移是怎樣拉伸的）。不同的宇宙膨脹模型讓我們得到了很多到星系距離的不同結果，而且儘管最近的測算（特別是WMAP衛星的測算）讓我們了解到了更多關於宇宙膨脹的事實，但我們仍然只是管中窺豹。
天文學家們用於測量我們與遙遠星系距離的最最普遍的方法比我們討論的距離定義要簡單得多，但是測量起來更輕鬆！這種距離測算法被稱為遙遠星系的紅移。天文學家利用了一個事實：當光線穿過膨脹的宇宙時，拉伸宇宙空間的那些因素也在拉伸著光線本身，導致光的波長增加，顏色發生變化並且光的譜線更加朝紅端移動。 光的紅移指的是它被拉伸的量，它基本上是在光線從遙遠星繫到我們這兒的旅程中宇宙膨脹了多少的量度。
天文學家們可以測算我們在地球上接收到的光的波長，然後他們通常就可以基於對光的生產中涉及的化學過程的專業知識測算出這個光在出發時是怎樣的波長。這樣他們可以輕鬆地測算幾乎所有遙遠物體的紅移。
用我們剛才舉的跑道的例子來看，跑道的長度拉伸到了原來的4倍（從100米到400米），那麼天文學家們就會說這個跑道拉伸的紅移是3（這裡的紅移確定為「比宇宙膨脹的倍數減一」也就是說如果沒有膨脹發生的話紅移為零）。如果你在那跑道上跑的時候，你的身體發生了和光一樣的變化，等你到終點線的時候，你會發現你的身體是你起跑時的四倍大！
在我們的習慣中，紅移並不是一個「傳統」的距離測算方法。站在終點線上說起點線處於紅移為3的狀態並不能讓我們知道這個跑道有多長，或者你剛剛跑了多遠。儘管天文學家們一直在使用紅移測算距離，但這個方法並不是讀者們可以直觀理解的。這可能也就是科學記者們幾乎不會用紅移來形容距離的原因。然而，這個概念是很有意義的——在一個膨脹的宇宙裡，有著更大紅移的物體離我們更遠。所以如果我們測量到一個星系的紅移為3，另一個星系的紅移為3.5，我們可能沒法知道坐宇宙飛船到其中一個星系要多久，但是至少我們可以知道到哪個星系會更快呀！
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