¿Qué es una singularidad gravitacional?

Una singularidad en matemáticas es un punto donde una función se vuelve divergente, su valor no está definido. Por ejemplo, mire la función [matemáticas] 1 / x ^ 2 [/ matemáticas]:

Como puede ver, la función es perfectamente sensible en todas partes excepto en [math] x = 0 [/ math], donde “explota”: su valor se vuelve infinito. (Más generalmente, un punto singular sería un punto donde una función se comporta de una manera extraña, inusual, loca; sin embargo, no necesariamente va al infinito).

Una singularidad gravitacional es donde las ecuaciones que gobiernan el campo gravitacional “explotan” (enloquecen) de esta manera. Excepto que en este caso, el campo gravitacional es la llamada métrica del espacio-tiempo, es decir, lo que determina la geometría del espacio-tiempo (cómo se miden las distancias); así que cuando la métrica se vuelve loca, ese punto en realidad “falta” del espacio-tiempo en cuestión.

Se cree que los agujeros negros contienen singularidades, pero estas singularidades están ocultas de forma segura a la vista por los horizontes de eventos de los agujeros negros. El momento inicial de nuestro universo en la cosmología del Big Bang es también una singularidad.

Una singularidad gravitacional es donde las matemáticas de la relatividad general predicen cantidades infinitas, como en los centros de los agujeros negros. Estas cosas no existen en la realidad, porque la realidad consiste en algo más que la relatividad: la realidad también incluye la mecánica cuántica. Se cree que a muy, muy pequeñas escalas (la escala de Planck) la gravedad obedece a las reglas de la mecánica cuántica, y esto implicará incertidumbre en la posición, ¡por lo que no habrá volúmenes infinitamente pequeños con gravedad infinita!

Sin embargo, el término ‘singularidad’ para lo que hay dentro de los agujeros negros se ha pegado, por lo que en estos días ‘singularidad’ generalmente significa ‘gota cuántica de naturaleza incierta’.

Es un punto unidimensional en el centro de un agujero negro que contiene una masa infinita en un espacio infinitamente pequeño, donde la gravedad se vuelve infinita y las curvas espacio-temporales infinitamente, y donde las leyes de la física tal como las conocemos dejan de funcionar. Como lo describe el eminente físico estadounidense Kip Thorne, es “el punto donde se rompen todas las leyes de la física”.

En el lenguaje común del hombre, ese punto en el espacio es principalmente el centro de un agujero negro donde la masa es infinita, ya que la masa dobla el espacio-tiempo debido a que se forma la gravedad y las cosas son succionadas hacia el centro.
Esta masa infinita crea una curvatura infinita en el espacio-tiempo que da como resultado una atracción gravitacional infinita.

En resumen, la singularidad es la fuerza gravitacional infinita.

La forma más sencilla de describirlo es que es una región infinitesimal (por lo tanto, no un punto perfecto) del espacio cuando se “ve” (no literalmente, sino más bien como inferido) desde afuera, que concentra toda su masa. Pero la masa se puede pensar como una forma de energía. Se cree que esa energía curva el espacio-tiempo a niveles infinitos. Creo que la curvatura es que la curvatura debería alcanzar un límite. A menudo se dice que el tiempo se detiene en la singularidad. No creo que sea bastante preciso decirlo. Si el tiempo se detiene, no puede tener energía y tampoco puede tener masa, por lo tanto, desde el tiempo exterior fluye a una velocidad infinitesimal. Pero dentro de un pequeño espacio dentro de la singularidad, el tiempo fluye normalmente y todavía hay partículas que se propagan a través del espacio, cualquiera sea su forma. Espero tener solo campos de alta energía cargados fluctuando aleatoriamente.

Una singularidad gravitacional es un punto con densidad infinita, pero sin dimensiones medibles. Es contrario a la intuición, pero eso es lo que predicen las ecuaciones de Einstein. Aquí es donde el mundo cuántico se hace cargo … así que, en última instancia, casarse con la física cuántica y la física cosmológica sería el santo grial en la forma en que funciona el universo. Esto se conoce como la Gran Teoría Unificada.

Una singularidad gravitacional o singularidad espacio-temporal es una ubicación donde las cantidades que se utilizan para medir el campo gravitacional se vuelven infinitas de una manera que no depende del sistema de coordenadas. Estas cantidades son las curvaturas invariantes escalares del espacio-tiempo, que incluyen una medida de la densidad de la materia.

Singularidad gravitacional

Una singularidad gravitacional o singularidad espacio-temporal es una ubicación donde las cantidades que se utilizan para medir el campo gravitacional se vuelven infinitas de una manera que no depende del sistema de coordenadas.

La singularidad gravitacional es otro nombre para los agujeros negros. En la teoría del Big Bang, tal singularidad también existía al comienzo del universo.