根据广义相对论中空间与时间维度能够相互转换的理论，时间可以转换成空间米，这个空间米被定义为以铂原子钟测量的0.000000003335640952秒走过的距离；它实际上也就是历史上米的定义——保存在巴黎的特定铂棒上的两个刻度之间的距离。

广义相对论还预言了当大质量恒星耗尽了它的核燃料后会向自身塌缩。霍金进一步证明了它们会继续塌缩直至达到无限密度的奇点。霍金指出，至少对于该恒星来说这个奇点即是时间的终点。而奇点的引力场太强了，甚至连光线都无法逃逸。光都不能从那里逃逸的区域就叫做黑洞，黑洞的边界叫做事件视界。任何掉进黑洞事件视界的人或物体都在奇点处达到时间的终点。在经典广义相对论中预言奇点将会发生，说奇点是空间与时间的具有无限曲率的一点，空间与时间在该处完结。霍金与彭罗斯的一些定理也曾指出，时空向它自身弯曲的事实表明，必须存在奇性，也就是时空具有一个开端或终结的地方。

霍金在1974年以后转向研究量子引力论，提出过空间与时间在普朗克尺度（10 -33厘米）下不是平坦的，而是处于一种泡沫的状态，并且由于在量子引力中因果性受到破坏，因而不存在纯态而具有量子引力论中的统计性。1980以后他兴趣转向了量子宇宙论。

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