宇宙对我们来说可能只是一片广阔无垠的空间，但几个世纪以来天文学家一直在寻求了解宇宙的起源和运作原理，而他们最重要的发现之一就是宇宙微波背景辐射（CMBR）。因为宇宙微波背景辐射（CMBR）是证明大爆炸理论的一个重要证据，该理论认为宇宙开始时是一个奇点，此后一直在膨胀中。

宇宙大爆炸理论是最被广泛接受的宇宙起源模型，根据这一理论，宇宙在大约138亿年前作为一个单一的被称为奇点的点开始，此后宇宙便一直在膨胀，这种膨胀导致宇宙中的物质冷却并凝结成星系、恒星和行星。大爆炸理论被广泛接受的原因是它得到了一系列证据的支持，包括观察到的星系红移、光元素的丰度和宇宙微波背景辐射等，而其中的宇宙微波背景辐射是支持大爆炸理论的最关键证据，为我们的天文学家提供了关于早期宇宙研究方面的宝贵资料。

宇宙微波背景辐射的发现要归功于两位物理学家，阿诺-彭齐亚斯和罗伯特-威尔逊，他们当时在新泽西的贝尔实验室工作，对一个用于与卫星通信的无线电天线进行实验。1964年，他们注意到一种他们无法解释的持续的背景噪音，他们检查了天线的问题，但一切都在正常工作，他们甚至为此移走了一对在天线上筑巢的鸽子，认为它们会造成干扰，但噪音仍然存在。

于此同时，在同一年普林斯顿大学的两位物理学家罗伯特-迪克和詹姆斯-皮布尔斯正在研究早期宇宙和大爆炸理论，他们曾预测，早期宇宙充满辐射，而这种辐射将随着宇宙的膨胀而冷却和拉伸，导致低水平微波的背景。后来迪克和皮布尔斯知道了彭齐亚斯和威尔逊的工作，他们立刻意识到后者观察到的背景噪音可能就是他们预测的辐射，于是他们联系了彭齐亚斯和威尔逊，并邀请他们一起合作分析这些数据。在去除所有已知的干扰源后，他们发现持续的噪声实际上就是先前迪克和皮布尔斯预测的宇宙背景辐射，这个发现在一定程度上证实了大爆炸理论。

宇宙微波背景辐射是一种微弱的微波光芒，弥漫在整个宇宙中，它是宇宙中最古老的光，自从大爆炸后约38万年首次发射以来，它一直在太空中旅行，当时的宇宙已经冷却到足以让质子和电子结合成中性原子，这就导致了宇宙对辐射变得透明。宇宙微波背景辐射（CMBR）有几个特性，为了解早期宇宙提供了重要线索。首先，它是高度各向同性的，这意味着它在所有方向上看起来都一样，这种均匀性意味着早期宇宙是高度均匀的，在密度上没有明显的变化。

其次，CMBR的温度约为2.7开尔文，仅略高于绝对零度，但这个温度不是恒定的，而是在整个天空中非常轻微地变化着，这些温度变化是至关重要的，因为它们表明早期宇宙中密度稍高和稍低的区域，这些密度变化被认为最终导致了星系和宇宙中其他大规模结构的形成。如星系、星系团，甚至是星系集合的超级星系团。

最后，CMBR具有一种特征性的极化模式，它产生于CMBR与早期宇宙中的电子的相互作用，这种偏振提供了关于宇宙结构的额外信息，可以用来研究暗物质和暗能量的性质，这两种神秘的成分构成了宇宙中大部分的物质和能量。

CMBR还可以被用来测量几个重要的宇宙学参数，如宇宙的年龄、哈勃常数（描述宇宙的膨胀率）以及宇宙中物质和暗能量的密度。这些测量结果使天文学家能够对宇宙从最初阶段到现在的演变过程有一个精确和详细的描述。

近年来，天文学家继续研究CMBR，也取得了一些重大得发现，其中最重要的一项是在CMBR中探测到了引力波，引力波是时空的涟漪，由剧烈的宇宙事件产生，如黑洞的碰撞或超新星的爆炸。

2014年，BICEP2团队宣布，他们在CMBR中探测到了引力波，为宇宙膨胀提供了第一个直接证据，这是发生在早期宇宙的指数膨胀时期，但是随后的分析表明，BICEP2的结果受到了我们银河系中尘埃的污染，这一发现最终被撤回了。但此后其他一些实验室，如普朗克卫星等，都证实了CMBR中确实存在引力波，这些观测数据为天文学家提供了了解早期宇宙的宝贵渠道，使他们能够研究宇宙尺度上的引力特性。