宇宙微波背景（CMB）是宇宙最早时期的一张照片（图1），它展示的是覆盖在天空中的冷点与热点。这张宇宙的婴儿照所隐藏的秘密，将引导我们拨开弥漫在宇宙中的层层迷雾——宇宙为何不断膨胀，可能远多于普通原子物质的暗物质和暗能量是什么，空间是如何弯曲和形成的，回荡在早期宇宙中的声响又是什么。这幅图像也赋予了我们莫大的信心，去追溯宇宙更早时期的历史。
CMB辐射为一个简单的故事提供了强有力的证据，这个故事便是：自热大爆炸以来，宇宙已经膨胀了约138亿年。这种辐射看起来就像是来自一团非常厚重的气体，它唯一透露的信息是温度（理论上理想的黑体辐射）——大约为2.73K。这一温度在各个方向几乎都是相同的，大部分的差异幅度只有1/100,000，最大的差异幅度也只有1/10,000。
尽管ΛCDM是宇宙学的标准模型，但它所依赖的暗物质和暗能量却迟迟不肯露出庐山真面目。宇宙学家经常假定的“宇宙学原理”表述的是：在更大的尺度上，宇宙几乎是均匀（密度一致）且各向同性（空间中不同方向不能以物质的分布以及它们的速度来区分）的。
根据哈勃定律，宇宙应诞生于大爆炸中，但这一说法并没能让所有人信服。稳恒态学说就曾是一个强有力的竞争模型，它是一个建立在广义的宇宙学原理之上的理论。它所表述的是，在我们的宇宙中，不仅所有地方都是相同的，而且在任何时候都应该相同。
1964年，科学家意外地发现了早已被预测的CMB。当时，彭齐亚斯（Arno Penzias）和威尔逊（Robert Wilson）正试图用喇叭型天线找到从通信卫星上反射回的射电波。为了能降低探测器中的噪音，他们想尽了一切办法。尽管如此，还是有一种神秘的信号从天空的各个方向涌来。于是他们向当时正试图观测CMB的一些普林斯顿大学的研究人员咨询，得出的结论是——这一定就是CMB。
更精确的CMB测量需要在高海拔的地区进行，尤其是像山顶、南极或者太空这样的干燥地区。因为地球大气中的氧气和水也会吸收并释放微波，从而混淆CMB的信号。再者，从大气中传来的微波因方向而异，这使得在地面上进行的观测无法分辨哪些温度差异是来自于CMB自身，哪些只是因为受到了大气的影响。
我们能通过功率谱测得的不仅只有平直性，它还以十分微妙的方式向我们透露了：普通（重子的）物质有多普遍；宇宙的膨胀率；有着极其微小的质量，并只与普通物质发生微弱作用的中微子粒子的性质；以及宇宙历史的其余部分——复合之后很久发生的物理过程仍能（通过散射、引力透镜等）影响CMB光子。
观测到的宇宙几何如此接近完美的平直是对暴胀理论的重大确认。根据暴胀理论，宇宙在极早期的时候经历了一次非常快速的膨胀，大约从宇宙诞生后的10³秒开始，持续到10³²秒，从而创造出了热大爆炸！10³秒是个什么概念？如果你拿1秒与宇宙的年龄138亿年相比，你会得到一个微乎其微的分数。而10³秒与1秒之间的比值，相当于用这个分数再乘以一次这个分数（比如½的½是½*½=¼）。
总之，对CMB的研究为科学家提供了一幅普遍认可的宇宙图景，并用数值测量完整了这幅图景。虽然面临着一些非常令人困惑的意外，但我们对这幅图景很有信心。人们常说“天空是极限所在”，而研究天空中的微波余辉的天文学家正努力突破这一极限，因为一团厚重的“迷雾”在大爆炸的38万年后，开始变得透明。