빅뱅은 실제로 우리들이 상상하는 폭발은 아니었다. 우선 음파가 존재하지 않았으므로 그것과 연관된 폭음이 있을 리 없다. 또한 빅뱅은 공간이나 시간에서 일어나지 않았다. 우주가 팽창됐다는 것은 시공간 자체가 팽창했음을 의미하기 때문이다.
빅뱅 직후에는 에너지와 물질 사이에 상호교환이 일어났지만 우주가 팽창함에 따라 온도가 내려가면서 더 이상 상호교환은 일어나지 않았고 이때 남아 있던 빛은 우주 팽창과 더불어 우주 속으로 흩어지면서 도플러 효과에 의해 파장이 점점 길어지게 된다. 이것을 다른 말로 표현하면 우주의 팽창에 따라 우주의 온도는 계속 떨어졌다는 것이다. 가모프는 계산을 통해 빅뱅 때 나온 초기의 우주복사선 파장은 7.35센티미터로 예측했다. 이것은 3°K의 물체가 내는 빛과 같은 파장이다.
이 우주 고고학적 증거, 즉 빅뱅의 화석은 벨연구소의 펜지아스(Amo Pansias)와 윌슨(Robert W. Wilson)에 의해 우연하게 발견되었다.
벨연구소의 펜지아스와 윌슨은 원래 우주 배경복사를 발견하려고 한 것은 아니고 우리 은하계의 은하면에서부터 올지 모르는 전파 복사를 관측하려고 계획하고 있었다. 그들은 은하계의 해와 달의 무리에서 복사되는 전파의 파장을 정확히 측정하기 위해 그때까지 사용되고 있던 각주형 안테나의 개량에 여념이 없었다. 그런 곳에서 오는 전파는 매우 약하기 때문에 지구에서 발신되는 보이지 않는 전파신호를 모두 제거해야 했기 때문이다.
그런데 수신안테나의 잡음을 정확하게 계산한 후 그들이 포착한 전파의 온도를 계산했더니 예상보다도 높았다. 그들은 자신들이 포착한 잡음이 약 3.5°K의 전파라는 것을 알았지만 그 전파원이 어디인지를 알 수 없었다.
그들은 안테나에 보금자리를 만들고 있던 한 쌍의 비둘기를 발견하고 이것이 전파 잡음의 원인이라고 생각했다. 그러나 비둘기의 보금자리를 제거하고 측정했음에도 불구하고 라디오의 공전에 필적하는 잔류 방사선인 잡음, 즉 3.5°K의 전파는 계속 남아 있었다. 그들은 결국 이 잡음의 근원을 우주로 추정하지 않을 수 없었다.
잡음은 우주의 어느 방향으로부터도 균일하게 날아왔다. 날짜의 변동도 없었고 계절적인 변동도 없었다. 그것은 인공적으로 발사된 전파도, 지구대기의 잡음도, 특정 천체나 성운으로부터 오는 전파도 아니라는 것은 명백했지만 그 이유를 설명할 수 있는 방법이 없었다.
마침 프린스턴 대학의 홈델 연구소에서 빅뱅에서 방출되었다고 예측된 복사선을 찾는 일에 종사하던 연구원들과 만나서 자신들의 측정 결과를 상의한 펜지아스와 윌슨은 그들이 포착한 전파가 그때까지 이론상으로만 거론되고 있던 빅뱅으로부터 남겨진 우주 배경복사선이라고 결론지었다. 그 후 다른 과학자들에 의해 계속된 연구로 이 복사선이 실제로 우주를 탄생시킨 우주적 사건의 잔존물임이 확인되었다. 우주의 배경 마이크로파를 구성하는 광자들이 가모프의 예상대로 100억 년 이상이나 도처에 널려 있었던 것이다.
이제 처음의 질문으로 돌아가자. 밤하늘은 왜 어두운가? 그것은 은하들이 우주의 탄생부터 있었던 것이 아니고 또 영원히 존재하는 것도 아니기 때문이다. 태어나는 순간이 있고 빛을 내는 때가 있으며 죽어서 더 이상 빛을 내지 않는 시기가 도래한다. 다시 말하면 우주에는 수많은 별이 있지만 이들 모두 영원히 빛나는 것이 아니다. 또한 이들이 현재 발산하는 빛이 끝없는 우주의 구석까지 퍼지려면 아직 더 많은 시간이 필요하다. 즉 우주를 빛으로 모두 채우기에 충분한 시간이 아직 충분히 지나지 않았다는 것이다.
밤하늘이 어두운 것은 지금 우리가 사는 우주가 아직 태어난 지 겨우 120억 년 정도 밖에 안되기 때문이다.