把一台老式电视调到没有信号的频道，屏幕上会跳动雪花。流传很广的说法是：这些雪花里约有 1% 来自宇宙诞生后的余温。这个说法不算错，但它跳过了真正有意思的部分——那 1% 究竟怎么从一个「噪声」变成一个精确到小数点后三位的数字。
宇宙微波背景是宇宙 38 万年时留下的黑体辐射，今天温度 2.72548 ± 0.00057 K，与理想黑体谱的偏离小于万分之五；这个数字不是理论推导的结果，而是两次卫星测量（COBE/FIRAS 与 Planck）互相校准出来的，也是人类测过最精确的黑体谱。
2.725 K 不是算出来的，是「比」出来的
任何有温度的物体都会发出连续谱，温度越高，峰值波长越短。测量温度的标准做法不是直接读温度计，而是测它的谱形，再去找「哪一条黑体曲线能同时穿过所有波段的数据点」。
宇宙微波背景的测量就是这么做的：在 0.5 到 10 毫米的多个波段上分别测辐射强度，把数据点投到同一张图上，看它们是否落在同一条普朗克曲线上。COBE 卫星上的 FIRAS 仪器在 1990 年代初做了这件事，得到的谱与 2.725 K 黑体曲线的偏差小于万分之五，误差棒窄到在图上几乎画不出来。
这也是它常被称为「最完美黑体」的原因：实验室里做得最好的黑体源，谱偏离通常在千分之一量级，而宇宙自己给出了一个更好的。
这个温度对应宇宙 38 万年时的「最后散射面」
光子在大爆炸后的前 38 万年里不断被自由电子散射，宇宙像一锅不透明的等离子体汤。当温度降到约 3000 K，电子和质子结合成中性氢，自由电子突然减少，光子终于可以直线飞行。
这批「最后一次被散射」的光，就是今天看到的宇宙微波背景。它出发时约 3000 K，现在只有 2.725 K，比例约 1:1100，这个比例来自宇宙膨胀对波长的拉伸——红移 z ≈ 1100，温度按 (1+z) 降低。
所以严格说，2.725 K 不是「宇宙现在的温度」，而是「那批光子被拉长到今天的等效温度」。宇宙里物质现在的平均温度比这低得多。
温度不是处处相同，差的是十万分之一
如果微波背景完全均匀，它只是一个大号黑体，没有太多信息量。真正有用的是那一点点不均匀。
1992 年，COBE 的 DMR 仪器宣布探测到温度各向异性，量级约为十万分之一（ΔT/T ≈ 1.1×10⁻⁵）。这个涟漪对应的是复合时期物质密度的微小起伏——密度略高的地方引力更强、温度略低，而这些起伏后来长成了星系和星系团。
这个发现的量级之小值得强调：十万分之一，相当于从 1 米外测一根头发丝直径的变化。为此 DMR 需要在一年里反复比对同一片天区，并扣除仪器自身漂移。
2.725 K 之上还叠着一层「偶极」
你今天测到的温度，并不是各方向都正好 2.725 K。朝着狮子座方向看，温度高约 3.36 毫开；反方向低同样的量。这是太阳系相对微波背景运动造成的多普勒效应。
Planck 2018 给出的偶极对应速度是 369.82 ± 0.11 km/s，方向指向长经 264.021°、纬度 48.253°。做宇宙学分析时，这层偶极必须被减掉，否则会被误认为宇宙学信号。
值得注意的是，这个速度包含太阳绕银心、银河系相对本星系群、本星系群相对微波背景静止系三重叠加，拆解每一层都要独立数据。
| 参数 | 数值 | 口径与来源 |
|---|---|---|
| 当前温度 | 2.72548 ± 0.00057 K | FIRAS 重新校准，Fixsen 2009 |
| 光子数密度 | 410.7 ± 0.6 cm⁻³ | 由温度与黑体谱推算，Fixsen 2009 |
| 复合红移 | z ≈ 1100 | Planck 2018 宇宙学参数拟合 |
| 温度各向异性 | ΔT/T ≈ 1.1×10⁻⁵ | COBE DMR，1992 年公布 |
| 偶极速度 | 369.82 ± 0.11 km/s | Planck 2018 |
| 谱偏离黑体 | < 5×10⁻⁵ | COBE FIRAS 全波段拟合 |
哪些是观测，哪些还是推断
常见问题
是全天平均，且已经扣除了偶极。若只测某一个方向，读数会在 2.722 K 到 2.729 K 之间浮动，差异来自太阳系运动，不是宇宙学信号。
因为宇宙没有容器壁、没有温度梯度、没有对流。实验室黑体受腔体发射率与温度均匀性限制，而微波背景在到达我们之前经历了 138 亿年的自由膨胀，谱形被「冻结」住了。
会。随着宇宙膨胀，温度继续按 1/(1+z) 下降，理论上趋于零但永远不为零。约 1000 亿年后，其他星系退行到视界之外，微波背景会冷到难以观测，那时的宇宙学研究会比现在困难得多。
延伸阅读
- Fixsen, D. J. 2009, "The Temperature of the Cosmic Microwave Background", ApJ 707, 916 — 2.72548 K 的原始出处
- Planck Collaboration 2020, "Planck 2018 results. I. Overview and the cosmological legacy of Planck", A&A 641, A1
- NASA LAMBDA 档案：COBE/FIRAS 与 DMR 数据说明页（lambda.gsfc.nasa.gov）