霍金從愛因斯坦的廣義相對論入手,論證宇宙中存在時空無限彎曲的奇點,就是黑洞和宇宙大爆炸。在80年代又提出星系如何形成,指宇宙大爆炸後初期物質分布的些微不均,膨脹時會聚集成星體和星系。他又致力大一統理論,力圖綜合廣義相對論和量子理論,提出「宇宙波函數」,將解釋粒子的波函數用來解釋宇宙。
台灣大學梁次震宇宙學與粒子天文物理學中心主任陳丕燊指出,「宇宙學」研究宇宙起源、發展等,比天體物理範圍更大,霍金在宇宙學界地位僅次於愛因斯坦,他提出多項重要理論,如黑洞會發射輻射的理論性預測,現被稱為「霍金輻射」,可解釋如何降低黑洞質量而導致黑洞蒸散現象,宇宙學巨擘地位實至名歸,也是「指引我研究的明燈」,霍金逝世如同愛因斯坦等級大師離去。
清華大學天文所教授張祥光表示,霍金離去可說是大師殞落,一般民眾印象最深應是《時間簡史》科普書籍;但霍金對黑洞研究有卓越貢獻,尤其提出「霍金輻射」理論,普遍獲學界認同,也深深影響宇宙起源研究,可惜尚無實際觀測案例可佐證,但仍無法否認這是諾貝爾獎等級的理論。許敏溶、國際中心
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