《时间简史》主要向人们介绍了什么是宇宙论，以及宇宙论最新的发展状况。由于针对的是非专业读者，为了不至于吓倒他们，通篇只放了一个数学公式，就是著名的爱因斯坦质能方程：E=MC^2。
上个世纪的科学进展是无与伦比的，《时间简史》以最通俗的语言，对一些最古老的问题做了阐述，诸如：
* 宇宙是什么样的
书中并没有给出这个问题的答案，因为科学并不能保证所有问题都有一个答案。虽然我们不能找到一套解释整个宇宙的理论，但我们可以把这个问题分成很多小块，并发明许多部分的理论，每一部分理论解释有限的范围，同时忽略其他影响。这种方法获得了极大的成功，例如，牛顿的万有引力定律，只要知道星球的质量就能精确的计算出他们的轨道，而对于星球的结构，上面有没有智慧生物等等完全可以忽略。
正由于这种方法的成功，我们对自己生活的宇宙的了解比起古人已经进了一大步了。现在我们已经知道地球只是围绕着太阳这颗恒星转的行星，月亮是我们的卫星，我们都处在太阳系之中，而太阳系只是银河系无数个太阳系中的一个。银河系之外还有数之不尽的河外星系。
由此我们忽然发现了最重要的一点：宇宙并不是任意的，它是由确定的规律所制约的。因此，科学的终极目标就是：把所有的部分理论合并为能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。
随之而来的问题是，这个完整统一的理论必定包含我们人类自身，也就是说制约了我们的行为，作为这个理论中一小部分的人类，是否有能力去了解整个理论呢。也就是说，对于人类而言根本不可能找到一个终极的结论，或者只能找到一个错误的结论。
对不久之前才发现的问题同样做出了很好的解释：
* 空间和时间以及相对论
在爱因斯坦以前，几乎所有人都认为时间和空间是绝对的。爱因斯坦所创立的相对论则告诉人们，没有绝对的事物，一切都是相对的。
让我们来考虑一个特殊的情况：假设有一个宇宙，其中什么东西都没有，有的只是虚空。对于这样的宇宙，时间和空间就毫无意义，因为实在没有方法来度量它们。可见时间和空间都是依附于“物”来存在的。
相对论最大的贡献是告诉了人们，光是有速度的，而且没有任何东西的速度能超过光速。正由于此，对于同一件事的发生，不同的观察者所测得的时间是不同的。最简单的例子是通过望远镜观察极远处的星球。假设某个星球不幸遇到了彗星碰撞，大爆炸后毁灭了，同时发出的光通过10亿光年到达了地球，并被某个天文学家看到。对于这个天文学家来说星球毁灭这一事件正在发生，而其实这个星球早在10亿年前就已经不存在了。

时间简史
——从大爆炸到黑洞
史蒂芬·霍金 著 许明贤、吴忠超译

第一章 我们的宇宙图像
大部分人会觉得，把我们的宇宙喻为一个无限的乌龟塔相当荒谬，可是为什么我们自以为知道得更多一些呢？我们对宇宙了解了多少？而我们又是怎样才知道的呢？……

第二章 时间和空间
在以后的几十年中，对空间和时间的新的理解是对我们的宇宙观的变革。古老的关于基本上不变的、已经存在并将继续存在无限久的宇宙的观念，已为运动的、膨胀的并且看来是从一个有限的过去开始并将在有限的将来终结的宇宙的观念所取代。……

第三章 膨胀的宇宙
宇宙不可能像原先人们所想像的那样处于静态，而实际上是在膨胀；不同星系之间的距离一直在增加着。宇宙膨胀的发现是20世纪最伟大的智慧革命之一。事后想起来，何以过去从来没有人想到这一点？！……

第四章 不确定性原理
人们会以为，每个电子只穿过其中的一条缝，这样它的行为正如同另一个狭缝不存在时一样——屏幕会给出一个均匀的分布。然而，实际上即使电子是一个一个地发出，条纹仍然出现，所以每个电子必须在同一时刻通过两个小缝！ ……

第五章 基本粒子和自然的力
携带力的粒子按照其携带力的强度以及与其相互作用的粒子可以分成四种。必须强调指出，将力划分成四种是种人为的方法；它仅仅是为了便于建立部分理论，而并不别具深意。大部分物理学家希望最终找到一个统一理论，该理论将四种力解释为一个单独的力的不同方面。……

第六章 黑洞
事件视界，也就是空间——时间中不可逃逸区域的边界，正如同围绕着黑洞的单向膜：物体，譬如不谨慎的航天员，能通过事件视界落到黑洞里去，但是没有任何东西可以通过事件视界而逃离黑洞。……

第七章 黑洞不是这么黑的
我们知道，任何东西都不能从黑洞的事件视界之内逃逸出来，何以黑洞会发射粒子呢？量子理论给我们的回答是，粒子不是从黑洞里面出来的，而是从紧靠黑洞的事件视界的外面的“空”的空间来的！……

第八章 宇宙的起源和命运
为了解释我和其他人关于量子力学如何影响宇宙的起源和命运的思想，必须首先按照“热大爆炸模型”来理解为大家所接受的宇宙历史。……

第九章 时间箭头
所以，我们对时间方向的主观感觉或心理学时间箭头，是在我们头脑中由热力学时间箭头所决定的。正像一个计算机，我们必须在熵增加的顺序上将事物记住。这几乎使热力学定律变成为无聊的东西。……

第十章 虫洞和时间旅行
这样看来，快速空间旅行和往时间过去旅行似乎都不可行了。然而，还可能有办法。人们也许可以把时空卷曲起来，使得A和B之间有一近路。在A和B之间创造一个虫洞就是一个法子。……

第十一章 物理学的统一
如果我们确实发现了宇宙的终极理论，这意味着什么？正如第一章所解释的，我们将永远不能肯定我们是否确实找到了正确的理论，因为理论不能被证明。……

第十二章 结论
然而，如果我们确实发现了一套完整的理论，它应该在一般的原理上及时让所有人（而不仅仅是少数科学家）所理解。那时，我们所有人，包括哲学家、科学家以及普普通通的人，都能参加为何我们和宇宙存在的问题的讨论。如果我们对此找到了答案，则将是人类理智的最终极的胜利——因为那时我们知道了上帝的精神。