Космологічна сингулярність - теоретична побудова якогось стану, в якому перебувала Всесвіт в початковий момент Великого Вибуху. Особливість цього стану в тому, що воно характеризується нескінченною щільністю і одночасно нескінченної температурою.
виникнення поняття
Пізніше, в 1967-му році Стівен Хокінг використовував рівняння Ейнштейна для загальної теорії відносності, які описують динаміку Всесвіту, щоб отримати їх вирішення для минулого часу. Тобто він визначив стан Всесвіту в початковий момент її існування, і довів, що такий момент дійсно є.
гравітаційна сингулярність
Положення сингулярності в чорній дірі
Точно описати гравітаційну сингулярність поки не вдається з тієї причини, що багато відомих величини в її межах спрямовуються до нескінченності або стають невизначеними. Наприклад, щільність енергії обраної системи відліку цієї області або скалярна кривизна.
Завдяки працям фізиків-теоретиків ми маємо строгі докази того, що в серцях чорних дір, а саме за горизонтом подій повинна розташовуватися така гравітаційна сингулярність, інакше чорна діри просто не сформувалася б. На жаль, спостерігати що-небудь знаходиться за горизонтом подій неможливо в принципі, хоча є припущення, що існують чорні діри, сингулярність яких трохи виходить за його межі і може бути наблюдаема. Космологічна ж сингулярність називається «голою», так як теоретично її можна було б побачити.
Властивості, парадокси і слідства космологічної сингулярності
Основні характеристики сингулярності - одночасно нескінченні температура і щільність речовини. Подібне явище можна спробувати уявити як зосередження нескінченно великої маси в нескінченно малому обсязі. Однак згідно з фізичними розрахунками ці дві величини не можуть одночасно прагнути до нескінченності. Як відомо, температура тісно пов'язана з ентропією - мірою хаосу, яка зі збільшенням щільності може лише зменшуватися, як власне і температура.
Сингулярність в поданні художника
Достовірно відомо, що існує певний момент у часі, в який з сингулярності зародився Всесвіт. Але ніякі знання про те, що було до сингулярності, з розрахунків або спостережень ми отримати не можемо. Також не може бути знайдена центральна точка, серцевина з якої стався Великий Вибух. А найголовніше, яким чином космологічна сингулярність породила немислимі запаси матерії і енергії нашого Всесвіту.
На жаль, на сьогодні розроблені фізичні конструкції не можуть пояснити наявність такого явища, як сингулярність, так як в її сфері всі існуючі закони фізики не застосовні. Як сказав відомий фізик сучасності Митио Каку: «ми називаємо сингулярностью то, що не можемо зрозуміти».