大爆炸宇宙论

关于宇宙的诞生，人们一直有不同的见解。在一百多年前，科学家们就开始争论一个话题：宇宙的膨胀是否有一个起点？如果有，那么就应该是从一次“大爆炸”中诞生；如果没有，那就是所谓的宇宙恒稳态理论，也就是宇宙在时间上是无限的。

不过，霍金通过计算发现，宇宙恒稳态理论在数学上是无法自洽的，因此只有大爆炸宇宙论才是可靠的。如今科学家们基本都已经接受了这个理论，并且根据目前的研究，我们这个宇宙的起点，大约就在138亿年前。

黑洞真实存在

1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，随即在第二年，史瓦西就通过广义相对论预言了黑洞这种天体的存在。然而，从那时候开始（甚至直到今天），始终有人质疑黑洞这种天体的存在。

对于这种神秘的天体，霍金是深信不疑的。他巧妙地结合了广义相对论和量子力学等理论，证明了黑洞是真实存在的，并且推导出了关于黑洞的许多理论。果然，在2019年，事件视界望远镜拍摄到了M87星系中心的超大质量黑洞，从实际观测角度证明了他是正确的。

霍金提出的关于黑洞的重要理论，除了上面的面积定理，还有霍金辐射。和我们认为黑洞永远在吞噬不同，霍金认为，黑洞周围的空间会产生虚粒子对，这样的粒子对中有一个会被黑洞吞噬，另一个则被射到宇宙空间，以至于黑洞的质量会不断减少，就像在缓慢蒸发一样。

这个理论同样在最近被证实，以色列的科学家用声波来模拟霍金辐射的现象，发现这个过程和霍金的预言完全相同，可见霍金的理论没有问题。

霍金辐射的理论一经提出，就给科学家们带来了巨大的困扰。因为这个理论意味着，坠入黑洞的物质所携带的信息完全丢失了，这就是所谓的黑洞信息悖论。换句话说，当一对虚粒子从黑洞周围产生时，我们不知道它们坠入黑洞之前是什么，这是违背量子力学的时间反演属性的。