Arno Allan Penzias (Munique, Alemanha, 26 de abril de 1933 ) é um físico alemão nacionalizado estadounidense.
Penzias ganhou em 1978 o Prêmio Nobel de Física, junto com Robert Woodrow Wilson, por sua descoberta acidental em 1964 da radiación cósmica de fundo de microondas ou CMB (o prêmio desse ano foi compartilhado com Pyotr Leonidovich Kapitsa por um trabalho diferente). Enquanto trabalhavam em um novo tipo de antena nos Laboratórios Bell em Holmdel, Nova Camisola, encontraram uma fonte de ruído na atmosfera que não podiam explicar. Depois de afinar a recepção da antena, o ruído foi finalmente identificado como CMB, o qual confirmava supostos propostos pela teoria do Big Bang.
Penzias se graduó no City College of New York em 1954 . Tem maestría (1958) e doctorado da Universidade de Columbia (1962).
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