Au début du livre
Remerciements

Chapitre 1 Théorie classique ∥ Stephen Hawking

Chapitre 2 : La structure des singularités spatio-temporelles ∥ Roger Penrose

Chapitre 3 : Trous noirs quantiques ∥ Stephen Hawking

Chapitre 4 : Théorie quantique et espace-temps ∥ Roger Penrose

Chapitre 5 : Cosmologie quantique ∥ Stephen Hawking

Chapitre 6 Traiter l'espace-temps comme une tornade ∥ Roger Penrose

Chapitre 7 Discussion ∥ Stephen Hawking et Roger Penrose

Revue de l'édition 2010 : Le débat se poursuit
Glossaire des termes
Références
Note du traducteur sur l'édition révisée
Note du traducteur sur la première édition
Index biographique

Comment pourrait être construite la gravité quantique, une théorie susceptible d'expliquer les premiers instants du Big Bang et la physique des énigmatiques trous noirs ? Pourquoi notre univers semble-t-il se conformer aux prédictions d'Einstein, sans présenter le moindre signe d'effets quantiques ? Quel étrange processus quantique pourrait vaporiser un trou noir, et qu'advient-il de toute l'information qu'il absorbe ? Pourquoi le temps s'écoule-t-il vers l'avant et non vers l'arrière ?

Dans cet ouvrage, deux intervenants abordent toutes ces questions.
Penrose, tout comme Einstein, ne croit pas que la mécanique quantique soit la théorie finale.
Hawking, quant à lui, soutient que la relativité générale à elle seule ne peut expliquer comment l'univers a commencé.
Seule une théorie de la gravité quantique combinée à l'hypothèse de l'absence de frontière peut espérer expliquer de manière satisfaisante ce que nous pouvons à peine observer dans l'univers.
Penrose, qui incarne le rôle réaliste face au positiviste Hawking, croit que l'univers est infini et continuera de s'étendre indéfiniment.
Il soutient que l'univers peut être compris à l'aide de la géométrie des cônes de lumière, de la compression et de la distorsion de l'espace-temps, et de la théorie des tornades.
À travers leur discussion finale, le lecteur comprendra en quoi Hawking et Penrose différaient dans la quête ultime visant à unifier la mécanique quantique et la relativité, et comment ils ont tenté, chacun à leur manière, de comprendre l'incompréhensible.