霍金发现这些理论并发表时，大约在1974年 。当时这一结果在一开始，并没有投至《自然》杂志，而是拿去参加了一个名气不大、由美国重力研究基金会主办的论文竞赛，论文标题是《黑洞不黑》 。关于黑洞爆炸的正式论文——《黑洞爆炸吗》出现在1974年3月1日的《自然》 。
还记得他的第二项成就吗，早在1971年，霍金就发现黑洞表面积不减，黑洞不会收缩，确立了黑洞与热力学之间的关联 。现在他发现，加上量子理论，黑洞与热力学之间的关联更加强了，但也发现黑洞会因霍金辐射，必须收缩 。
成果4：宇宙的起始——无边界假设
如果只用广义相对论，可以导出黑洞的表面积不减小；如果再考虑量子理论，那么可能不但能缩小，最后还将化成伽马射线而消失 。
如果只用广义相对论，则可导出宇宙必定在150亿年前，由一个密度无限大、而体积为0的奇点而产生 。因此，霍金向自己提出的下一个问题是：如果将量子效应考虑进去，那么这个宇宙起始奇点的预测，将会有什么样的变化呢？
自从20年代量子革命以来，物理学家就一直试图努力构建一个完整的、统一的理论 。但事实上，直至今日，仍然没有 。但是，霍金集中于一个特殊的难题——时间的起点，量子力学与广义相对论如何统一起来 。
他在这个问题上取得了一定的进展，但是在80年代初又提出了如下的问题：时间究竟有没有奇点？
1981年，霍金在梵蒂冈公布最新发展的理论——应用理查德?费曼的路径积分来解释宇宙的创生 。霍金试图利用历史总和法来描述宇宙的整体演化 。目前当然这是不可能的，因为仅仅一个宇宙的历史，就包含了每个粒子从宇宙的起始到终点的各个路径 。更何况，历史的总和包括每一种可能的宇宙演化路径都加在一起 。
但是霍金发现，只要利用无边界条件，就能简化计算，不需要考虑每个粒子在时空中的每条路径，而是将历史总和的想法运用到具有不同曲率的弯曲时空，发现广义相对论允许各种不同曲率的宇宙存在，而具有某些曲率的宇宙，可能比其他宇宙出现的几率更大 。
如何描述无边界条件呢？如果宇宙像黑洞内部一样是个封闭的时空，那么按照标准的大爆炸理论，我们把宇宙想象成一个气球的表面，从宇宙大爆炸到大崩坠，相当于气球从一个点充气变成一个大气球，又接着放气而变成了一个点，起始的点和最后的点在霍金看来就是“边缘” 。他的无边界模型就是希望没有边界的宇宙模型 。仍然用气球的表面来类比，这时气球的大小不变，球面上的点表示宇宙的某个阶段，把北极点想象成宇宙的起点，不断向南走，气球的圆截面越来越大，表示宇宙空间越来越大，宇宙在膨胀；随着到达赤道之后，再向南走，气球的圆截面越来越小，直至到达南极点，宇宙在收缩，直至崩坠 。
霍金也强调，这种无边界条件只是一种猜测 。但这种猜测源于量子力学的思路和广义相对论理论的局部综合，对宇宙的本质给出了一种想法——宇宙可以不同曲率存在，但某些曲率的宇宙存在的概率更大些 。我们不知道答案 。
成果5：“宇宙之外是什么”的初步探索
即使霍金提出了一个无边界的宇宙模型，但还是有很多人想知道宇宙的“外面”是什么 。1981年前后，其他宇宙学家和霍金开始关注一个问题：一个微小的宇宙种子，怎样成长为如今如此平坦的宇宙？
文章插图
宇宙的“外面”是什么（图片来源于三体网）
他们提出，在宇宙早期的某个时刻经历了急速的膨胀，即暴胀 。在这种剧情下，就可能表明，除了我们的宇宙之外还存在着无限多个宇宙，各个宇宙之间，都被超致密伪真空形成的无法穿透的墙永远分割开来 。从某个角度来看，这种概念毫无意义 。因为既然我们无法看到其它宇宙，它们也绝不会对我们的宇宙产生作用，那么为何还要在乎呢？
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