در سال ۱۹۶۵، دو رادیو اخترشناس آمریکایی به نام‌های پنزیاس و ویلسون، به صورت کاملا اتفاقی، به کمک رادیو تلسکوپ‌شان، سیگنالی را ثبت کردند که قابل استناد به هیچ منبع مشخصی در آسمان نبود. این سیگنال در همه‌ی جهات آسمان، در شب و روز و در زمستان و تابستان، دارای شدت یکسانی بود. این موضوع نشان می‌داد که منشا این سیگنال، جایی خارج از کهکشان ماست. اما بعدا مشخص شد که منشا این سیگنال، حتی کهکشان‌های دیگر نیز نیست. منشا این سیگنال، ورای همه‌ی کهکشان‌ها، اختروش‌ها و خوشه‌های کیهانی بود که ما می‌شناختیم. در واقع منشا آن، یک تولد بزرگ بود، تولد جهان یا بیگ بنگ.
امروزه ما این سیگنال را به عنوان تابش زمینه‌ی کیهانی یا cosmic microwave background یا CMB می‌شناسیم.
تابش زمینه‌ی کیهانی، نزدیک‌ترین تصویری‌ست که ما از لحظه‌ی بیگ‌بنگ داریم. بعد از بیگ‌بنگ، حدود ۳۸۰ هزار سال زمان نیاز بود تا با انبساط جهان، دما تا میزانی کاهش یابد که نخستین اتم‌های هیدروژن ایجاد شوند. در این زمان بود که نخستین پرتوهای نور آزاد گردید و جهان تاریک، روشن شد. پیش از این زمان، ماده از نوترون‌ها، پروتون‌ها و الکترون‌ها تشکیل شده بود و اتم خنثی وجود نداشت. این ذرات آنقدر به یکدیگر نزدیک بودند که ذرات نور یعنی فوتون‌ها، نمی‌توانستند به آسانی از بین آن‌ها عبور کنند و منتشر شوند. به همین علت، تا ۳۸۰ هزار سال بعد از بیگ بنگ، جهان کاملا تاریک است. اما نخستین پرتوهای نوری که پس از انبساط جهان، توانستند از این جهان چگال، آزاد شوند، اکنون به صورت تابش زمینه‌ی کیهانی به ما می‌رسند. این پرتوها، تابش یک جسم بسیار داغ در دمای ۳۰۰۰ کلوین بودند.
اما چرا تابش زمینه‌ی کیهانی به صورت امواج مایکروویو است؟
این موضوع با دو پدیده‌ی انبساط جهان و ردشیفت، قابل توجیه است. زمانی که یک آمبولانس (منبع صوت) از شما دور می‌شود، طول موج صدای آژیر، افزایش می‌یابد و صدای آمبولانس به حالت بم تغییر می‌کند که به این پدیده اثر داپلر گفته می‌شود. پدیده‌ای مشابه اثر داپلر در مورد نور نیز وجود دارد.
زمانی که منبع نور از شما دور می‌شود، طول موج نور افزایش می‌یابد. به این پدیده انتقال به سرخ یا ردشیفت می‌گویند.
از طرف دیگر، ما می‌دانیم که جهان پیوسته در حال انبساط است. اما در مورد تابش زمینه‌ی کیهانی، باید بدانیم که این پرتوها ابتدا از ماده‌ی داغ جهان، با دمایی بیش از ۲۷۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد آزاد شدند و در ابتدا در ناحیه‌ی مادون قرمز بودند. اما در اثر انبساط جهان، طول موج این پرتوهای پرانرژی آنقدر افزایش یافت یا به عبارتی این امواج آنقدر کشیده شد تا به حد پرتوهای کم‌انرژی مایکروویو رسید. تابش زمینه‌ی کیهانی، یکی از مهم‌ترین شواهد تجربی نظریه‌ی بیگ‌بنگ است.