Singulariteetti

Singulariteetti on astrofysiikassa aika-avaruuden vääristymä, jossa jokin suure on äärettömän suuri, joten se ei käyttäydy tunnettujen fysiikan lakien mukaan. Nykyisen fysiikan termein singulariteettia ei voida kuvailla, koska ei tunneta luonnonlakeja, jotka pätevät kun fyysisten suureiden arvot ovat äärettömän suuria. Koska luonnossa ei pitäisi esiintyä mitään ääretöntä, singulariteetit ovat käytännössä pikemminkin teoreettisia konstruktioita kuin todellisia luonnonilmiöitä. Esimerkiksi mustan aukon keskuksen ajatellaan olevan singulariteetti, jossa rajallinen massa on tiivistynyt äärettömän pieneksi pisteeksi, jolloin myös sen tiheys on ääretön. Tätä pistettä ympäröi tapahtumahorisontti, jonka sisällä pakonopeus mustasta aukosta ylittää valonnopeuden, eikä edes säteily pääse enää pakenemaan sen ulkopuolelle. Myös maailmankaikkeus saattoi olla alkuräjähdyksen hetkellä singulariteetti.

Mustan aukon rakenne. Singulariteettia ympäröi Schwarzschildin säteen etäisyydellä tapahtumahorisontti.

Singulariteettien olemassaolosta ei ole mitään varmaa todistetta, ja koska nykykäsityksen mukaan äärettömyyttä ei pitäisi esiintyä luonnossa, singulariteetti saattaa olla enemmän klassisen suhteellisuusteorian puutteellisuuden seuraus kuin todellinen luonnonilmiö. Klassiset teoriat eivät edes päde, kun on kyse singulariteetteihin liittyvistä ilmiöistä. Kvanttimekaniikan sisältävä yhä kehitteillä oleva yhtenäisteoria saattaa ratkaista singulariteettien ongelman.