大家都知道，物理學家從頭到尾都沉溺於他們的物理學。霍金的情況比他的多數同事更甚，部份也是他的身體障礙帶來的結果，不管在什麼時候，他到哪裡都可以把研究工作帶著走，因為他的研究幾乎全部在他腦中進行。索恩便曾這樣描述，他發展出非常少見的能力，能熟練操作種種心像，好比物體、曲線、表面和形狀，而且不只採用三個維度，還在時空四維中運作。
霍金的工作模式，經常出現他在《時間簡史》書中記述的那種床邊發現的事例：「一九七〇年十一月某晚，我女兒露西誕生後不久，我一邊準備就寢，一邊開始思索黑洞。由於我有身障問題，這個過程也就相當緩慢，因此我有很多時間。」換了其他物理學家，或許就會奔向書桌，提筆塗寫筆記和方程式，霍金卻是在腦中產生他事業生涯最重要的發現之一，而且那時他已經躺在床上，於是整晚他都醒著，急切等待黎明破曉，他才可以打電話給潘洛斯，告訴他這項新洞見。霍金堅稱，潘洛斯早先就想到這點，卻沒有領會這其中的意涵。
霍金浮現的想法是，黑洞永遠不會變得更小，因為事件視界的面積（無法回頭的半徑，這裡的脫離速度會變得超過光速）永遠不會縮減。
簡短複習一下，塌縮恆星會收縮到脫離速度等於光速的半徑。恆星塌縮跨越那個半徑之際，它發出的光子會發生什麼事情？那裡的重力太強了，不容光子脫離，卻也不足以把它們拉入黑洞，光子就待在那裡徘徊。那個半徑就是事件視界。一旦恆星繼續收縮，隨後它發出的一切光子，也全都要被拉進內部。
霍金想到的事情是，在事件視界徘徊的光線路徑，不可能是彼此趨近的光線留下的路徑。彼此趨近的光線路徑最終會撞在一起，接著就墜入黑洞，不再徘徊。事件視界的面積想要縮小（也就是讓黑洞縮小），則其上的光線路徑就必須彼此接近。然而一旦發生這種事，它們就會墜入內部，而事件視界也就不會變小。
還可用另一種思考方式，就是了解到黑洞其實可以變得更大。黑洞的尺寸由本身的質量來決定，所以每當有新東西墜入並增添原有質量，黑洞都會變大。倘若沒有東西能脫離黑洞，它的質量就不可能縮減。黑洞不可能變小。
後來霍金的這項發現便稱為黑洞動力學第二定律：事件視界（黑洞邊界）的面積有可能保持不變或增加，但永遠不會縮減。倘若兩顆或多顆黑洞互撞，形成一顆黑洞，新的事件視界就等於或大於先前兩處事件視界之累加的和。不論遭受多麼猛烈轟擊，黑洞都不可能變小，也不可能被摧毀或分成兩個黑洞。霍金的發現聽起來滿耳熟的，這就像物理學的另一種第二定律：熱力學第二定律，談的是熵（entropy）。
