Sự tồn tại của CMB được dự đoán bởi nhà vật lý học người Mỹ gốc Nga
George Gamov và đồng nghiệp vào những năm 1940. Nền tảng cho các ý
tưởng này đến từ công trình năm 1927 của nhà vật lý học kiêm linh mục
người Bỉ George Lemaître, người thường được công nhận là “cha đẻ” của vũ
trụ học vụ nổ lớn. Nhưng chính các nhà vật lý học người Mỹ như Ralph
Alpher và Robert Herman, vào năm 1948, mới áng chừng xem nhiệt độ của
nền vũ trụ là bao nhiêu. Tính toán của họ căn cứ vào ba trụ cột: 1) thuyết
tương đối tổng quát của Einstein năm 1916; 2) phát hiện của Edwin Hubble
năm 1929 rằng vũ trụ đang giãn nở; và 3) ngành vật lý nguyên tử đang được
phát triển trong phòng thí nghiệm trước và trong Dự án Manhattan, cũng là
dự án đã chế tạo bom nguyên tử cho Chiến tranh thế giới thứ hai.
Mặc dù Gamov là người gợi ý rằng vũ trụ từng có một thời nóng hơn,
và người ta có thể biết tình trạng vật lý của vũ trụ sơ khai, thì chính Herman
và Alpher mới là những người đề xuất nhiệt độ 5 độ Kelvin. À, dự đoán đó
đơn giản là sai. Nhiệt độ được đo chính xác của các vi sóng này là 2,725 độ,
đôi khi được viết gọn là 2,7 độ, và nếu lười viết số, sẽ chẳng ai trách nếu bạn
làm tròn nhiệt độ vũ trụ thành 3 độ.
Hãy dừng lại một chút ở đây. Herman và Alpher dùng kiến thức vật lý
nguyên tử vừa mới thu thập được từ phòng thí nghiệm thời bấy giờ để áp
dụng vào các điều kiện giả định trong vũ trụ sơ khai. Từ đó, họ suy đoán
xuôi thêm hàng tỉ năm về sau, tính toán nhiệt độ hợp lý của vũ trụ hiện tại.
Việc dự đoán ấy ngay cả khi được tính xấp xỉ khá xa đáp án thực tế vẫn là
thắng lợi đáng kinh ngạc cho tri kiến của loài người. Họ có thể sai lệch đến
hàng chục, hàng trăm lần, hay dự đoán thứ gì đó chẳng hề hiện diện ở đấy.
Nhận xét về kỳ tích này, nhà vật lý thiên văn người Mỹ J. Richard Gott cho
biết, “Dự đoán bức xạ nền tồn tại rồi tính nhiệt độ đúng đến hệ số 2, cũng
giống như dự đoán một đĩa bay bề ngang
Nhà Trắng, thế mà thay vào đó, một đĩa bay 27 feet lại thực sự xuất hiện.”
Quan sát trực tiếp CMB lần đầu tiên được tình cờ thực hiện vào năm
1964 bởi 2 nhà vật lý người Mỹ, Arno Penzias và Robert Wilson, ở Phòng
thí nghiệm Điện thoại Bell (Bell Telephone Laboratories), một chi nhánh
