引力奇點

引力奇異點 （ Gravitational singularity ） ， 也稱時空奇異點 （ Spacetime singularity ） 或奇點 ， 是一個體積無限小 、 密度無限大 、 引力無限大 、 時空曲率無限大的點 ， 在這個點 ， 目前所知的物理定律無法適用 。 例如黑洞的中心以及在宇宙大爆炸之前的 。 當前的理論推測 ， 當一個物體落入黑洞裏並趨近位於中心的奇點時 ， 這物體會因不同部位受到增強的吸引力而被拉長 ， 爲潮汐力 ， 或稱麪條化 ， 最終完全失去維度並無可挽回地消失於奇點 。 外界觀測者在安全的距離外 ， 對這事件的觀測則會完全不同 。 根據相對論 ， 外界觀測者會看到物體隨着趨近於黑洞而變得越來越慢 ， 最終在事件視界完全停止 ， 而從來沒有真正落入黑洞 。 奇點的存在常被用來作爲廣義相對論失效的證明 ， 這是意料之內的 ， 因奇點存在於量子效應顯著的狀況中 。 可以想像 ， 將來某種與量子引力的聯合理論 （ 如目前研究的超弦理論 、 圈量子引力論 ） 不需用奇點來解釋黑洞 ， 但這種理論還需要很多年的驗證 。 根據宇宙審查假說 ， 黑洞的奇點保持隱藏在事件視界後面 ， 事件視界內的光線無法逃逸 ， 因此無法直接對其觀測 。 假想所允許的唯一的例外 （ 稱爲裸奇點 ） 是宇宙一開始的大爆炸 ， 由於宇宙在大爆炸之前的初始狀態爲一奇點 ， 廣義相對論及量子力學會在奇異點處失效 ， 但量子力學實際上並不容許粒子佔據比自己波長小的空間 。 兩種最重要的時空奇點的類型分別是曲率奇異點和錐形奇異點 。 廣義相對論預言奇點存在於黑洞之內 ： 任何恆星因引力塌縮至小於其史瓦西半徑後會形成黑洞 ， 產生一個被事件視界包圍的奇異點 （ 同樣 ， 黑洞形成的理論並沒有考慮量子力學 ） ， 這種奇點被稱爲曲率奇異點 。 有數學推導指出 ， 物質會被奇異點破壞 ， 消失於三維空間 ， 以二維的形式存於黑洞表面 ， 而其二維數據理論上可以重現於三維空間 。 這使科學家推測世界實際爲二維數據 ， 而三維空間可能只是被二維數據所投映 。 按奇點的本身特性 ， 我們有可能永遠無法完全描述或瞭解黑洞中心的奇點 。 雖然觀測者可以向黑洞中心發送訊號 ， 但是黑洞內部仍然難以獲取資訊 ， 至今只能單靠理論推測 ， 無法取得實驗數據證明奇點確實存在 。