¿Qué es la singularidad (astrofísica) en inglés simple?

Para ponerlo en palabras sencillas, se produce una singularidad cuando / donde ya no se puede diferenciar entre el eje espacial y el eje temporal. Como resultado, uno de los fundamentos más importantes de la física, es decir, el Principio de causalidad (la relación entre causa y efecto) queda muy poco claro.

A medida que uno se acerca a la singularidad, la curvatura del continuo espacio-tiempo crece sin límites a medida que el tejido del espacio-tiempo se pliega sobre sí mismo infinitamente dando lugar a un punto con varios infinitos (curvatura, densidad, etc.) y no nos sentimos muy cómodos con la idea de infinitos.

Por lo tanto, parece que tampoco tenemos una herramienta matemática lo suficientemente poderosa para comprender realmente la naturaleza de la singularidad, mientras que algunos incluso dudan de la existencia real de tal fenómeno.

Una singularidad es donde nuestros modelos matemáticos producen una solución indefinida.

La forma más fácil de pensar en esto es la regla de que no se puede dividir por cero. Esto significa que algunas fórmulas se vuelven inválidas si el denominador es cero.

Entonces, la densidad es m / v, pero si el volumen es 0, la densidad se vuelve infinita o más específicamente indefinida.

Lo que significa es que probablemente haya un problema con nuestros modelos. Algunas singularidades para las que hemos desarrollado mejores modelos. Por ejemplo, en algunas métricas, dentro de la relatividad general hay una singularidad en el horizonte de eventos de un agujero negro. Esto significa que usar esas métricas no es apropiado si quiere lidiar con horizontes de eventos. Entonces, otras métricas se desarrollaron para eliminar esa singularidad de suceder y proporcionar una mejor descripción de lo que está sucediendo, entonces “ummm no sé”

Ahora con agujeros negros escucharás que el término se usa mucho. Que todo se derrumba a una singularidad. Esta es una extrapolación que ni siquiera sabemos, y que tal vez nunca podamos saber, si es verdad o no. Puede colapsar a cero volumen o puede que no. Incluso si lo hace y eso invalida nuestros modelos en ese dominio, no cambia el hecho de que nuestros modelos son muy descriptivos y predictivos en otros rangos. Lo importante para recordar modelos no son la realidad. Son solo formas en que intentamos hacer predicciones precisas de la realidad. Me gusta señalar que los modelos son solo eso. Modelos, formas de simplificar la realidad hasta un punto en el que podamos hacer predicciones. Usamos modelos que sabemos que no son “correctos” todo el tiempo. Las leyes de Newton son solo aproximaciones. Son lo suficientemente buenos para la mayoría de las situaciones con las que tratamos, por lo que seguimos usándolos.

Bueno, no puedo decirlo en una palabra, así que aquí hay una definición simple en una oración:

Una singularidad es una cosa tan grande puesta en un lugar tan pequeño.

… definiendo “grande” como tener mucha masa, o …

Una singularidad es la cosa más pequeña posible en el universo.

Y ahí lo tienes, aunque no es precisamente preciso, es suficiente para explicarlo a un niño de 5 años.