主要研究領域是宇宙論和黑洞，證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理，提出了黑洞蒸發理論和無邊界的霍金宇宙模型，在統壹20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創立的相對論和普朗克創立的量子力學方面走出了重要壹步。
壹、奇性理論
霍金與彭羅斯壹起證明了著名的“奇性定理”！奇性定理意思是：在現在的宇宙形成之前，時空曾被高度地畸變，並且具有很小的曲率半徑。即若逆著時間回至宇宙誕生之時，全部物質將會聚成壹點，這壹點就是所說的奇點。
二 、、黑洞面積定理
霍金研究出：黑洞面積只會隨時間增長而變大，而不會減小。
三、黑洞蒸發理論
在1974年，史蒂芬.霍金發現了黑洞的蒸發現象，從而改變了黑洞的經典圖像：黑洞已不是完全“黑”的，也不單純是個“洞”，它既可以通過吸積物質使質量增加，也可以向外發射物質，而使質量減小。
擴展資料
著作
1、1973年
《時空的大尺度結構》（The large scale structure of space-time） ；?
2、1988年?
《時間簡史》（A Brief History Of Time）
3、1993年
《黑洞、嬰兒宇宙及其他》（Black Holes And Baby Universes And Other Essays）
4、2001年
《果殼中的宇宙》（The Universe In A Nutshell）
5、2002年
《在巨人的肩膀上》（On The Shoulders Of Giants. The Great Works of Physics And Astronomy）
6、2005年
《時間簡史（普及版）》（及插圖版）（A Briefer History Of Time）
7、2005年
《上帝創造整數》（God created the integers）
8、2007年
《喬治的神秘宇宙鑰匙》（George's secret key to the Universe）
《喬治的宇宙尋寶之旅》（George's cosmic treasure hunt）
《喬治與大爆炸》（George and the Big Bang） 《George and the Unbreakable Code》
9、2010年?
《大設計》（The Grand Design）
10、2013年
《我的簡史》（My brief history）
《時間簡史續編》
《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》
《時空本性》
《未來的魅力》
《喬治開啟宇宙的秘密鑰匙》
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