1973年，霍金31岁。11月，他发布了一个惊人的言论，使得科学界一片哗然，著名的“霍金辐射”就此问世。但是它的出现却激起了层层的反对和质疑，被世界认可也是在多年以后，但这终归是一个正确而存在重大价值的发现，只不过它的出现和发展异常坎坷。
在当时，黑洞的研究异常火热，研究的发展速度也很惊人。物理学中，广义相对论和量子物理成为研究的重要支柱，这两个学科并不存在任何交集，也就没有人会想到把二者结合起来——事实上，那也是很困难的。但正因为如此，才吸引来了霍金的目光。
霍金现阶段已经无法写字，所有的思考都需要在脑海中完成。一些复杂的方程式也是在脑海中进行一遍又一遍的演算，其困难程度可以在《时空大尺度结构》上窥探一二。
《时空大尺度结构》出版于1973年，是由霍金和另一位科学家埃利斯合作完成的，在学术界引起了极大的反响，并且刷新了最高销售纪录。
但是，这本书的创作、出版之路也是不同寻常的。本书的构想源于1965年，原稿足足写了6年之久，时间战线如此之长的原因，一方面是霍金和埃利斯两人各自有着繁重的工作，但最为重要的原因还是内容的艰深。在编写上若不是宇宙学的专家坐镇，旁人根本不知该从何下手，而完稿之后，在普通人面前却又显得晦涩难懂。当时著名的射电天文学家夏科谢夫也购买了这本书，他当着霍金的面还曾评价过，只不过这其中的过程充满了戏剧性。
霍金和米顿在开完皇家天文学会返回的途中，曾在火车上与约翰·夏科谢夫相遇，三人开始深切交谈。当谈到《时空大尺度结构》时，夏科谢夫微笑着说：“你写的这本书我也看过。”
霍金一脸欢喜：“是吗，你感觉怎么样？”
夏科谢夫却有些无奈地说：“很遗憾，原本我以为我可以看到第十页，没想到看到第四页我就决定放弃了，它实在是太晦涩难懂了。”
这实在是有些匪夷所思了，一本连射电天文学家都看不懂的书竟然达到了如此高的销量。这虽然体现了霍金炙手可热的知名度，也从侧面反映了创作这本书的艰难历程。
如此复杂的问题，霍金仅凭心算就把它罗列了出来，并且系统而规范地整理成了一本书，由此可见，他发明的心智图案和心智方程非常适用。
霍金想要把广义相对论和量子物理联合起来研究，这样复杂的研究过程同样是在霍金那最为灵活的大脑中进行的。经过几个月的研究思考，霍金突然发现了一个不同寻常的讯息——黑洞似乎可以放出辐射。每当想到此处，霍金都会皱起眉头，因为这个不成文的想法在当时简直就是无稽之谈，连他自己都认为是不可能的。可是计算当中明明出现了这个结论，难道是自己的计算有误？但是，脑海中一直浮现一种直觉，它告诉霍金，这个想法极有可能是正确的。
为了进一步证实这个想法，霍金开始用心智方程一遍一遍地演算，但是每次得出的结论都是如出一辙，并不存在任何失误。这令霍金彻底坚定了自己的想法，他认为微小的黑洞会放出辐射，并且在一定条件下还会发生爆炸。
这个结论虽然得出了，然而现在只有霍金一个人知道，即便公之于世，或许也只有霍金自己会相信，所以对于要不要公布，霍金仍然在迟疑。后来，他抑制不住内心的激动，把这个结论告诉了自己的导师西阿马，令霍金没有想到的是，西阿马竟然非常感兴趣，他不仅没有认为很荒谬，反而非常相信这个结论。他鼓励霍金大胆地公之于世，而且眼下就有一个非常合适的机会——西阿马即将召开一场学术会议，届时，这项伟大的发现便可以公开亮相。
会议将在牛津城外的卢瑟福·阿普尔顿实验室举行，霍金乘车早早便来到了会议场地。他清楚地知道，今天将是一个很不平静的日子，一场学术界的波澜将在黑洞辐射理论公布之后风起云涌。他不知道自己能不能承受住这样的压力，但是就和当年勇敢地挑战霍伊尔一样，霍金忠于科学的心从未减退分毫。这是一项新的科学发现，它应该为世人所知晓，此时此刻，公布这项发现已经不是霍金担忧要承载多少反对和质疑的问题了，而是成为一个责任，一个勇于传播科学的责任。想到这里，霍金的热情全部被点燃了，他迫不及待地要把这项发现呈现在与会人员面前。他安静地坐在观众席上，看着一个个学者走上台公布自己最新的研究成果。终于轮到霍金了，当他驱动着电动轮椅缓缓来到主席台上，全场都安静了下来，所有人都用崇敬的目光看着这位盛名在身的伟大科学家，期待着他可以带来令人惊喜的最新研究成果。
当他用那几乎含混不清却又强有力的语言阐述完自己的发现之后，全场开始变得鸦雀无声，整整一分半钟的沉寂。沉默中的气氛压得人喘不过气，终于还是爆发了。观众们认为霍金这一次带来的研究成果没有令他们感到惊喜，反而成为震惊，场下出现了激烈的**，唱和、反对、质疑此起彼伏，会议主持人泰勒怒气冲冲地指责霍金在胡说八道，并且声称要写一篇抨击霍金这番言论的文章，然后甩手而去，留下风起云涌的现场和霍金岿然不动的神情。
霍金预想过会出现很大的反应，却没想到反应会这么大。但结论已经发布了，至于正确与否，自有科研人员去证实。霍金保持沉默，但还是高傲地仰着头，他相信，正确的科研结论早晚会被世人认同。
泰勒写了一篇抨击霍金的文章并且投给了《自然》，《自然》的编辑把原稿转寄给霍金，询问他是否同意刊载。霍金淡然回信：赞成发表，现在并不是争辩的时候，等一切尘埃落定，是非总会明朗。
一个月之后，霍金也在《自然》上发表了有关此次新发现的论文。一时之间，全世界都在讨论霍金的新发现，很多物理学家表示这项发现很有意义，西阿马也声称这篇论文是“物理学史上最优美的论文之一”。于是，这项黑洞辐射理论就被统称为“霍金辐射”。
经过几年时间的研究论证，“霍金辐射”的合理性终于被证明了。科学界权威也极其尊重霍金的成就，1974年3月，霍金成为皇家学会的会员，这是科学界的最高荣誉之一。
“霍金辐射”走过了曲折的历程，就如同霍金艰难的一生。此后，这个在命运面前愈挫愈勇的伟大科学家还将面临怎样的灾难，又会创造什么样的奇迹呢？