3.內容梗概
1.時間起始點——宇宙大爆炸奇點
人們曾一直相信宇宙以靜止不變的狀態存在了無限長的時間，並將以這種狀態無限地存在下去。但1929年埃德溫·哈勃的具有裏程碑式的觀測使這種觀念壽終正寢，並將宇宙開端的探索帶進科學王國。哈勃發現無論在哪個方向觀測，遠處的星係都是遠離我們急速而去。也就是說，宇宙是不斷膨脹著，那麼它在最初就應該收縮為一點，這一時刻被稱為宇宙大爆炸時刻。宇宙在這一點的密度無窮大，這一點即為數學上所稱的奇點。所有的科學定理在此奇點處均告失效。這意味著，所有在此時刻之前發生的事件都不能對此時刻之後的事件產生任何影響，之後發生的事件亦不可能通過科學定理由之前的事件推導而來。換言之，大爆炸時刻之前與之後的事件之間不存在任何意義上的因果關係。這樣，從時間的物理意義上來說，時間在宇宙大爆炸奇點處開始。
2.時間終結——黑洞
恒星由於引力作用會不斷收縮，向自身坍縮。當恒星的質量大於某個極限時，泡利不相容原理產生的排斥力不能平衡引力，於是恒星將繼續坍塌下去，形成一個我們稱之為“黑洞”的無限致密的區域。黑洞表麵的引力如此之強，以致在黑洞這個區域之內不可能有任何東西，包括光線從該區域內逃逸而到達遠處的觀察者。這意味著，如果有一個無畏的航天員和恒星一起向內坍塌，並每一秒鍾向環繞該恒星的宇宙飛船發一信號。如果在11點整恒星剛好坍塌到臨界半徑而形成黑洞，那麼，宇宙飛船上的同伴們在收到恒星上的航天員在10點59秒發出的最後一個信號後將再收不到任何信號。時間在此終止。人們可以將詩人但丁針對地獄入口所說的話恰到好處地用於黑洞，“從這進去的人必須拋棄一切希望”。
3.上帝是如何啟動宇宙的——宇宙的起源和命運
盡管人們對於宇宙大爆炸後的演化圖景有了一定的了解，但依然有些問題始終困擾著人們。比如，為何在空間和時間的所有地方和方向上表現一致？為何宇宙以這樣接近於介於坍塌和永遠膨脹模型的臨界膨脹速率開始並膨脹下去？盡管在大尺度上宇宙是如此一致和均勻，又如何存在局部的無規則性？或者我們可以問，在宇宙大爆炸的一瞬問是誰決定了宇宙以這種模式演化至今？
霍金在此書中描述了人們在追溯宇宙起源的道路上艱辛的腳步。一種是以人擇原理來解釋的叫做紊亂邊界條件的宇宙起源。就像著名的一大群猴子敲打打字機，大部分敲出來的必是廢話，但純粹的偶然也許會使它們敲出一行莎士比亞的短詩。類似地，在宇宙開端的多種無規則可能中，我們剛好生活在這樣一個光滑一致的區域裏，才有可能使我們這樣複雜的人類存在。另一種解釋稱為“暴漲模型”，它認為宇宙在開始的一瞬間是以加速度膨脹，在遠小於1秒的時間裏宇宙的半徑增大了100萬億億億倍（10的30次方）。這些理論在不同程序上雖可以解答人們的某些疑惑，但最終不能確定宇宙的根本的內在秩序。現在人們開始轉向尋求一種將量子力學和引力結合起來的完整而協調的理論，在這種理論指導下，人們找到另一種描述宇宙起源及命運的模式，即空間——時間隻有有限的尺度，卻沒有奇點作為它的邊界或邊緣。空問——時間就像表麵積有限而無邊界的地球，隻不過多了兩維。宇宙的開端曾使人們想像一個造物主來啟動這個世界，但是，如果宇宙是完全自足的、沒有邊界或邊緣，就意味著它既沒有開端也沒有終結——它就是存在。那麼，還有上帝存身之處麼？
4.物理學的統一——終極理論
人類在尋求建立一個適用於宇宙中每一事件的、完整的、協調的統一理論，在這理論中不需要選取特定的常數去符合事實。尋找這樣的一個理論被稱之為“物理學的統一”，是當代物理學的首要目標。愛因斯坦用晚年的大部分時間進行這項工作，但沒有成功。人們將力分為四種，即引力、電磁力、弱核力和強核力，並已通過所謂的“大統一理論”將後三種力統一起來，而將引力也包括進來的工作正在進行之中。這一工作的難度在於廣義相對論是一個“經典”理論，它沒有包含量子理論的不確定性原理，而其他的部分理論又非常基本地依賴於量子力學。所以必須是將廣義相對論和量子力學結合起來。雖然還存在著一些未解決的問題，但從目前人們研究的“弦理論”中已看出成功的希望。