宇宙微波背景輻射是在1964年被Arno Penzias和Robert Wilson在偶然的狀況下發現，他們也因這項發現獲頒1978年的諾貝爾物理獎，當時關於宇宙的起源的爭論在方興未艾，一方認為宇宙起源於大霹靂，經過膨脹才成為我們現在所見的樣子，另一幫人則認為宇宙自始自終就以穩定的狀態存在。大霹靂的理論其實就預測了宇宙微波背景輻射的存在，因此宇宙微波背景輻射的發現無疑是為大霹靂理論打了一劑強心針。大霹靂的理論預測，隨著宇宙的膨脹，溫度也逐漸下降，而現今觀測到的宇宙微波背景輻射源自於宇宙大霹靂的早期，當宇宙冷卻到約3000 K左右，也就是組成現今宇宙的物質出現時。
由於微波波段會被大氣層吸收，之前在地面上所做的觀測無法證實宇宙微波背景輻射的確如大爆炸理論所預期的一樣是黑體輻射，另外地面觀測也無法觀測宇宙的各個方向，以證實這個微波輻射的確是個「背景」－在各個方向都有相似的輻射。於是，從人造衛星上觀測一次解決了這兩個問題，避免了大氣層的吸收，也可輕易地觀測來自宇宙各個方向的輻射。COBE計畫的濫觴來自於1974年NASA徵求新的太空計畫，而John Mather無疑是這個超過1000人的巨大合作計畫幕後最重要的推手，而他同時也負責COBE上一項研究背景輻射是否為黑體輻射的儀器。George Smoot則負責另外一項重要的儀器，研究宇宙微波背景輻射是否會在各個方向上有微小的差異性。
原本NASA的計畫是由太空梭將COBE帶到太空中，但在1986年挑戰者號的悲劇發生後，太空梭任務停擺了許多年，John Mather和他的同事在經過許多努力和協商之後，才爭取到一艘發射COBE任務的火箭，終於在1989年的11月18日，發射了COBE這項重要的太空任務。而COBE在僅僅九分鐘的觀測之後，傳回來的第一個結果，就是完美的黑體輻射！而COBE團隊在1990年1月的一個會議上，宣布這項重大結果－在各個方向（各向同性，isotropy）均有溫度相當於2.7 K的完美黑體輻射（如下圖）－時，獲得在場所有科學家的起立鼓掌致意。
然而，這僅是COBE的發現之一，George Smoot所負責的另一項科學任務就是研究各個方向上宇宙微波背景輻射的微小差異，這有助於解釋星系和恆星是如何生成的，溫度上的微小差異使得物質在某些地方較為聚集，而後重力才能主宰一切，使得恆星和星系得以生成。解釋物質聚集是如何開始，必須要回到宇宙膨脹初期的量子力學的微小波動上，而這個微小的波動，同時也解釋了物質與反物質是如何從一片虛無之中被創造和對滅的。
當COBE還在設計階段的時候，一般認為要解釋星系的生成，宇宙微波背景輻射的微小差異大概會是在千分之一度的範圍，但當時其他的科學家卻認為暗物質的影響將會使這個溫度差異小到有十萬分之一度，暗物質本身就會影響到物質的聚集，這也表示宇宙微波背景輻射的差異可能比原先所預測的要小的多。雖然觀測儀器經過重新設計，但偵測如此微小的差異仍然是項艱困的工作，因為分辨信號和雜訊也變得相對困難。在1992年結果發表時，觀測到的各向異性其實和地面上使用高空氣球的結果相類似，著名的物理學家史蒂芬霍金（Stephen Hawking）甚至在1992年4月29日接受「時代雜誌」（The Times）專訪時表示：「COBE的成果若不是有史以來，也是這個世紀最偉大的發現！」
COBE有六個偵測器可以觀測來自宇宙中各個方向的宇宙微波背景輻射，每一個偵測器可以觀測七度的天區，如此就可以比較各個方向上宇宙微波背景輻射的差異（如下圖，紅色代表溫度較高處，溫度差異在十萬分之一度左右），在之後的科學任務中，如WMAP （Wilkinson Microwave Anisotropy Probe，威金森微波異象探測器，命名是為了紀念David Wilkinson，他在宇宙微波背景輻射的量測上有重大的貢獻，也對COBE團隊有著重要的啟發），科學家使用了觀測天區範圍更小、能提供更高解析率的偵測器。藉由比較各方向上宇宙微波背景輻射的差異，我們可以計算出可見物質、暗物質，以及（結合其他的觀測證據）暗能量的密度關係，這也是為什麼量測宇宙微波背景輻射的各向異性如此重要的原因，它提供了一個間接的方法，讓我們能夠決定暗物質與暗能量的密度。因此COBE被認為是讓宇宙學真正成為一門精確的科學的開端，宇宙學上的計算首次可以與真正的觀測數據結合，而不再像是早期的宇宙學流於哲學式的推理。
COBE和WMAP的結果提供了計算宇宙形狀的基礎，宇宙似乎是符合歐幾里得幾何學的，也就是說我們日常生活中的幾何學─像是兩條平行線不會相交─的概念，即使到了宇宙學的尺度依然適用（雖然我們可以想像其他違背日常生活經驗的幾何學可能可以適用在宇宙尺度）。結合其他的觀測證據，宇宙學家提出了一個有趣的模型，認為宇宙在膨脹的初期曾經歷一個「暴漲」（inflation）的階段。COBE的實驗結果，也開啟了宇宙學和粒子物理的許多研究領域。新的宇宙學實驗可能會使得我們對背景輻射產生之前的宇宙有更多的瞭解，更仔細的觀測宇宙微波背景輻射也可能會為我們帶來問題的解答。在粒子物理學的領域中，研究暗物質的組成成分也成了相當重要的科學課題，這也是歐洲核子研究組織（the European centre for nuclear research，CERN）的大強子對撞機（Large Hadron Collider，LHC）所欲研究的課題之一。
資料來源：
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2006/
