1、霍金辐射

2、奇性定理

3、科普影响和精神财富

4、霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘

5、1974-1975年：黑洞如何消失

6、1983年：宇宙波函数

7、1982年：星系如何出现

1、霍金辐射

霍金辐射是一种关于黑洞的理论。在“真空”的宇宙中，根据海森堡不确定性原理，会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子，然后瞬间消失，以符合能量守恒。在黑洞视界之外也不例外。霍金推想，如果在黑洞外产生的虚粒子对，其中一个被吸引进去，而另一个逃逸的情况。如果是这样，那个逃逸的粒子获得了能量，也不需要跟其相反的粒子湮灭，可以逃逸到无限远。在外界看就像黑洞发射粒子一样。这个猜想中的辐射被命名为”霍金辐射”。由于它是向外带去能量，所以它是吸收了一部分黑洞的能量，黑洞的质量也会渐渐变小，消失;它也向外带去信息，所以不违反信息定律。

2、奇性定理

霍金70年代研究爱因斯坦的引力理论，他发现在很一般的条件下，空间和时间一定存在奇点，时空似乎被无限弯曲。不过当时还不清楚奇点是否真实存在。伦敦伯克贝克学院的罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）证实，奇点确实会在黑洞中形成。后来，彭罗斯和霍金将同样的想法应用到整个宇宙中，并表明爱因斯坦的理论预测我们在遥远过去的奇点，这就是宇宙大爆炸。霍金与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。

3、科普影响和精神财富

霍金作为“网红”科学家，对普通大众的科普影响是前所未有的，他的作品包括：《时间简史》《黑洞、婴儿宇宙及其他》《胡桃里的宇宙》《在巨人的肩膀上》《新时间简史》《上帝创造了整数》《大设计》《我的人生简史》等，这些著作把宇宙学、相对论、时间膨胀、量子理论等等许多高深的物理成果展现在人们面前，掀起了全社会的宇宙探索热潮。霍金身残志坚的形象，以顽强的毅力与生命作斗争的人生，更是给全社会留下了一笔精神财富。

4、霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘

1970年代时，霍金将量子力学应用于解释黑洞现象，在之后的30年中，用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙，但是多年过去了就算无限接近他仍然没有得出结论。按照他的量子力学理论，宇宙诞生是大爆炸产生的，这是一个被压缩的无限小却具有超大重力的物质（也可以理解成密度无限大）爆炸的产物。量子力学的理论范畴不能够解释这一个过程是如何进行的？为什么会这样？霍金说“那必须有一套可以描述小规模重力的理论”。

5、1974-1975年：黑洞如何消失

物理学家曾经认为，没有任何东西可以逃脱黑洞。霍金根据量子理论认为，黑洞应该能够放出热量，并最终消失。这个过程对于正常的黑洞来说是缓慢的。与太阳同等质量的黑洞将花费更长的时间蒸发。但质量较小的黑洞蒸发得更快，它们在临近生命的末期将以惊人的速度释放热量。在最后的十分之一秒，黑洞可能爆发与一百万个百万吨级的氢弹爆炸相同的能量。

6、1983年：宇宙波函数

霍金将他的大部分时间花费在试图建立一个引力量子理论上。但在1983年与芝加哥大学的吉姆•哈特(Jim Hartle)合作时，他开始将欧几里德（Euclidean）量子引力的观点应用在黑洞理论方面，他们共同提出，“宇宙波函数”从理论上讲，可以用来计算所看到的宇宙特性

7、1982年：星系如何出现

宇宙学一个流行的理论认为，宇宙大爆炸后不久经历了一个快速通胀期。霍金是其中一位首次证明量子如何涨落的科学家。量子涨落，即物质分布的微小变化，在快速通胀期可能会加速宇宙中星系的传播。开始有一些微小差别的物质在引力的作用下聚集在一起，成长为现在所看到的宇宙结构。