El efecto Doppler  en la luz jugó un papel destacado en la formulación en 1929 de la teoría del Big Bang y la expansión del Universo. Esto fue así porque la luz procedente otras galaxias que se recibe en observatorios astronómicos tiene una frecuencia menor (longitud de onda mayor) que la emitida. Se dice que está desplazada hacia el rojo, aunque esta expresión puede resultar confusa ya que, en el caso de longitudes de onda mayores que el rojo (infrarrojo, microondas y ondas de radio), los llamados "desplazamientos hacia el rojo" se alejan de la longitud de onda del rojo.

Mientras tanto, los físicos estadounidenses Penzias (1933-2024) y Wilson (1936-   ) (fotografía a la derecha de este texto) habían construido una extraña antena (una especie de gran bocina receptora) para observar posibles microondas provenientes del halo de la Vía Láctea, y, en 1965, detectaron una radiación misteriosa que no parecía tener relación con nuestra Galaxia. Esa radiación se observaba en todas las direcciones del cielo y permanecía a lo largo de todo el año. Era sumamente uniforme y correspondía a una temperatura de tan sólo unos 3 K. Penzias y Wilson concluyeron que necesariamente era de origen cósmico. Penzias mencionó este descubrimiento al físico Bernie Burke que, casualmente, estaba al tanto de los trabajos de Dicke. Penzias y Wilson se entrevistaron enseguida con Dicke y fueron conscientes de que habían detectado la radiación que, poco después del Big Bang, llenaba el Universo. En 1978, Penzias y Wilsson recibieron el Premio Nobel de Física: "por su descubrimiento accidental en 1964 de una radiación de origen entonces desconocido que un año más tarde identificaron como radiación cósmica de fondo de microondas o CMB, que ayudó a establecer la teoría cosmológica del Big Bang".