宇宙微波背景（Cosmic Microwave Background，簡稱CMB，又稱3K背景輻射）是宇宙學中「大霹靂」遺留下來的熱輻射，是一種充滿整個宇宙的電磁輻射，其特徵和絕對溫標2.725K的黑體輻射相同，頻率屬於微波範圍。
宇宙微波背景是宇宙背景輻射之一，為觀測宇宙學的基礎，因其為宇宙中最古老的光，可追溯至再復合（Recombination）時期。利用傳統的光學望遠鏡，恆星和星系之間的空間是一片漆黑。然而，利用靈敏的背景輻射望遠鏡可發現微弱的背景輝光，且在各個方向上幾乎一模一樣，與任何恆星、星系或其他天體都毫無關係。這種光的電磁波譜在微波區域最強。1964年美國天文學家阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜偶然發現宇宙微波背景，這一發現是基於1940年代開始的研究，並於1978年獲得諾貝爾獎。
「宇宙微波背景是我們宇宙中最古老的光，當宇宙剛剛38萬歲時瀰漫在天空上。它顯示出微小的溫度起伏，對應著局部密度的細微差異，代表著所有未來的結構，是當今的恆星與星系的種子」
 

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