微波是无线电频谱中的一部分。二战之后像韦伯这样的无线电专家其实相当多，有些还是颇为资深的物理学家。二战期间除了原子弹，物理学家最突出的贡献大概就是在雷达、通信技术上。这些人才回到大学实验室，以各种方式用他们在战争中开发或学会的技术开拓科研疆界。
伽莫夫当时大概还不知道，他的两个弟子阿尔弗、赫尔曼在推算出大爆炸之后的宇宙在今天应该有绝对温度5度左右的背景温度后，正在四处寻找微波专家，咨询观测这个大爆炸遗迹的可能性。
1950年代初，英国、澳大利亚天文学家注意到他们的无线电天线可以接收到一些来自天外的电波。古尔德和霍伊尔率先意识到这些电波可能来自非常遥远的银河之外，因为用光学天文望远镜看不到发射这些电波的源头，也就不知道是不是来自恒星、星系。他们便暂时把这种来自天外的电波源头叫做“类星体”（quasar）。这个词其实是华裔物理学家丘宏义（Hong-YeeChiu）生造出来的。
一个类星体的艺术想象图
1963年，帕洛玛山上的桑德奇等人费了九牛二虎之力，用海尔望远镜捕获到一个与类星体吻合的光源，并拍摄到光谱。这个光谱红移得更夸张，显示出光源速度达47000公里每秒。这一结果已经无法继续用已有的“宇宙距离阶梯”测定其距离，只能通过哈勃定律由速度倒推其距离大约在几亿光年之外，要比胡马森看到过的最远星系又远了好多倍。
类星体的发现给霍伊尔等人的“稳定态”宇宙带来了一个难题：他们的理论精髓就在于“稳定”，即宇宙恒定，不像大爆炸理论那样有个起点，并逐渐演变。
那些几亿年前的类星体与我们附近的“现代”星系是有着明显差异的。类星体在发射强烈的无线电波，但其相应的可见光很微弱；而我们已经熟悉的星云、星系恰恰相反。如此看来，就不符合稳定态模型中宇宙时时处处一样的描述。更让霍伊尔他们头疼的是，随后的跟踪观测还发现，类星体数目的分布也随距离而变化：越远的地方，类星体越多，密度越高。
越远的类星体其密度越高是大爆炸的自然结果：膨胀中的宇宙越早期密度越高，膨胀后密度减低。也就是说，膨胀之后“拉开”的空间里并没有像霍伊尔所想象的那样出现新的物质填充。
类星体的发现扩大了人类认知宇宙的视野，再次揭示天外有天，也让大爆炸理论在与稳定态模型的僵持中第一次占了上风。不久，更强劲的证据出现了。
普林斯顿大学的狄克（RobertDicke）教授感兴趣广义相对论或宇宙学，他每星期总有一天和他的学生海阔天空地讨论这方面的课题，直到入夜才一起到小店去喝酒吃披萨。狄克对大爆炸和稳定态理论都不满意，因为这两个理论的宇宙物质都属于“无中生有”。他更倾向于弗里德曼描述的“振荡宇宙”：宇宙是不停地在膨胀、坍缩，如此周期往复。这样就是宇宙中的物质总是存在着，只是密度在变化。
狄克考虑到，如果宇宙来回振荡，这些后期才有的原子在宇宙的坍缩过程中也必须消失，才能在下一轮膨胀中重新产生。它们之所以必须消失，只能是因为坍缩的宇宙进入超高温状态，以至于所有原子都被剥裂，还原为质子、中子等基本粒子。他觉得宇宙的温度是可以推算的。狄克指导学生皮布尔斯（JimPeebles）做了理论计算，很快得出结论：宇宙从最初的高温膨胀开始，冷却至现今的温度应该在绝对温度10度左右。
尽管皮布尔斯按匿名审稿人的要求修改了论文，但依然没有过关。然而此时的狄克并不太在意，因为他们已经开始了下一个行动。
与伽莫夫等人不同，狄克本来就是实打实的微波技术行家，他在1946年发明的“狄克辐射计”（Dickeradiometer）是微波天线最常用的接收器。他也是一个实验好手，比如他在琢磨宇宙的同时，用现代化手段重复了传说中的伽利略比萨斜塔实验，以超高精度证明物体在引力场中的运动与质量无关。
狄克着首的下一个行动就是带着另外两个学生在普林斯顿大学地质系（GuyotHall）楼顶上装置微波天线，准备寻找大爆炸的遗迹。
狄克的两个研究生和他们在普林斯顿为探测宇宙微波背景辐射制作的微波天线
发生在100多亿年之前的大爆炸不可能被直接观测，也无法在实验室中重复。阿尔弗、赫尔曼以及狄克、皮布尔斯推导出的宇宙温度则是大爆炸的一个直接后果，或者说“残留”。狄克认为这种“残留”应该能被观测到。
宇宙不是一个热平衡的世界——无数的恒星内部在发生强烈的热核反应，表面不断地发光发热。它们的表面温度至少几千度，内部更是达到亿度的量级。（注意，在极高温尺度，绝对温度与摄氏度之间已经没有实质性区别。）
阿尔弗、赫尔曼、狄克、皮布尔斯等人所研究的宇宙温度不是星星、介质或分子等一些实际物体的温度。在他们的理论模型中，大爆炸伊始的宇宙又热又稠密，充满了光辐射和质子、中子等基本粒子，互相搅成一团。当宇宙终于膨胀、冷却到质子与电子可以结合成稳定的氢原子之后，光子才能在宇宙中畅行无阻———此即所谓宇宙的第一缕光。那时的光子能量（频率）非常高，再经过一百多亿年的膨胀、冷却，光子的波长随着空间被持续拉长，其频率相应地红移变低。按照他们推算的宇宙到今天的温度，那些光子应该主要源于能量很低的无线电波段，也就是微波频段。这些光子——如果存在的话，应该直接来自大爆炸开始的那颗蛋，充满了那时还不很大的宇宙。在今天的宇宙中，它们同样会均匀地散布在整个空间，成为宇宙恒定的背景。这就是所谓的“宇宙微波背景”（cosmicmicrowavebackground）。
阿尔弗和赫尔曼当初在大学和学术会议上做过一系列讲座，希望能引起微波行家的兴趣，寻找探测这个宇宙大爆炸的遗迹，但无人响应。人们大都不相信这个天方夜谭，或者觉得这样的微波信号即使存在也会太微弱，没有希望探测到。
令阿尔弗和赫尔曼最丧气的是，他们的导师、向来喜好“异端邪说”的伽莫夫也没有买账他们的理论主张。两人后来相继找到新工作各奔前程，再没有继续这一课题的研究。伽莫夫也移情别恋，与刚发现脱氧核糖核酸（DNA）双螺旋结构的沃森（JamesWatson）和克里克（FrancisCrick）以及费曼（RichardFeynman）等人搭伙，试图破解生命遗传编码的秘密。自此，大爆炸理论陷入低迷，阿尔弗和赫尔曼提出的微波背景被人遗忘，直到十来年后才由狄克、皮布尔斯重新继续这个课题的研究。
1957年10月4日，苏联成功发射人类第一颗人造卫星。为了应对挑战，美国次年仓促成立航空航天局（NASA）。他们试图发掘卫星的实用价值，其尝试之一是发射一个简陋的球体，进入轨道后在球体内部爆炸充气，使之成为大气层外的一个大气球。气球的表面涂有一层铝金属，可以反射电磁波。他们从西海岸的加州发射微波信号，由卫星反射回地球表面，被东海岸贝尔实验室的天线接收，成功地实现横跨北美大陆的太空微波通讯。
由于这个气球卫星是被动反射电磁波，能被反射回地球表面的信号非常微弱。贝尔实验室为此专门制作了一个大型微波天线。这种接收微波的天线与我们所熟悉的卫星天线不同，它不是抛物面的圆盘，而是像早期的方形高音喇叭。天线长15米，喇叭口6米见方，并以它所在的镇命名为“霍姆德尔喇叭天线”（HolmdelHornAntenna)。天线内部探测微波信号的正是一个狄克辐射计。
不过，NASA的这个项目没有太长的寿命，因为1962年美国发射了第一颗正式的通讯卫星（Telstar），上面携带的电子设备可以将接收信号放大了再发射，地面上也就不需要特制的大天线接收卫星信号了。这样一来，霍姆德尔喇叭天线沦为了闲置。
两个刚刚博士毕业来到贝尔实验室的天文学家彭齐亚斯（ArnoPenzias）和威尔逊（RobertWilson）看中了这个难得的高灵敏度、低噪音的家伙，他们觉得可以用它来普查银河系的微波分布。
彭齐亚斯（右）和威尔逊在他们使用的贝尔实验室“霍姆德尔喇叭天线”前
彭齐亚斯和威尔逊着手天线的校准，逐个剔除可能的误差和环境噪音。在排除了所有可辨认的噪音后，他们被一个奇怪而顽固的噪音所困扰。这个噪音无论白天黑夜都一样地存在。他们把天线对准邻近繁华的纽约市，然后转到反方向做比较，居然没有差别；他们又耐心地跟踪测量了几个月，让地球绕着太阳公转，也没有发现该噪音有任何季节性的变化。后来他们仔细检查霍姆德尔喇叭天线，发现有几只鸽子在天线里做了窝。于是他们花大功夫将天线拆开，清洗了多年积累的鸽粪（彭齐亚斯称之为“白色的电介质物体”）。然而，天线上测到的信号依然如故——无时不有，无处不在的噪音。
贝尔实验室距离普林斯顿60来公里。狄克一行驾车前往，共同分析彭齐亚斯和威尔逊的数据。没有太多的悬念，他们很快就确定造成这两个倒霉蛋近乎疯狂的噪音便是他们在普林斯顿试图寻找的宇宙微波背景辐射——大爆炸的余波。（威尔逊在加州理工学院攻读博士时曾听过霍伊尔的课，对稳定态模型有些印象，但对大爆炸理论两人均不甚了解，而对于有关阿尔弗、赫尔曼的宇宙温度预测以及狄克研究组的工作，他俩则完全一无所知。）
彭齐亚斯和威尔逊测量到的数据信息表明，今天的宇宙背景温度是绝对温度4.2度，与理论预测相当接近。1978年，他们因为这个无意的发现获得了诺贝尔物理学奖，这也是诺贝尔奖第一次颁发给与天文观测有关的贡献。以往，诺贝尔奖委员会不认可天文学是物理学的一部分，因此历史上一些做过突出贡献的天文学家，包括勒梅特、爱丁顿、哈勃等都与这个奖项无缘。
彭齐亚斯和威尔逊曾邀请狄克在他们的论文中作为第三作者。狄克绅士般地谢绝了，他的研究小组另外撰写了一篇论文，与彭齐亚斯和威尔逊的观测报告同时发表，从理论上阐述那便是宇宙大爆炸留下的遗迹。
在领奖仪式上，彭齐亚斯回顾了伽莫夫、阿尔弗、赫尔曼等人的早期贡献。对于已经去世的伽莫夫而言，这是他在诺贝尔奖颁奖仪式上收获的第三次感谢。