Singularitas gravitasional

Singularitas gravitasi, singularitas ruang waktu atau singularitas adalah lokasi di ruang waktu di mana bidang gravitasi benda langit diprediksi akan menjadi tak hingga oleh relativitas umum dengan cara yang tidak bergantung pada sistem koordinat. Kuantitas yang digunakan untuk mengukur kekuatan medan gravitasi adalah invarian skalar kelengkungan ruangwaktu, yang mencakup ukuran kerapatan materi. Karena jumlah seperti itu menjadi tak terbatas dalam singularitas, hukum ruangwaktu normal yang ada tidak bisa digunakan. Singularitas gravitasi dipertimbangkan di dalam relativitas umum, dimana kepadatan tampak menjadi tak terbatas di pusat lubang hitam, dan di dalam astrofisika dan kosmologi sebagai keadaan paling awal dari alam semesta selama Big Bang. Fisikawan tidak yakin apakah prediksi singularitas berarti bahwa mereka benar-benar ada, atau bahwa pengetahuan saat ini tidak cukup untuk menggambarkan apa yang terjadi pada kepadatan ekstrim seperti itu. Relativitas umum memprediksi bahwa objek apa pun yang tersedot di luar titik tertentu akan membentuk lubang hitam, di dalamnya singularitas akan terbentuk. Teorema singularitas Penrose-Hawking mendefinisikan singularitas milik geodesik tidak dapat diperpanjang dalam cara halus. Akhir geodesik semacam itu dianggap singularitas. Keadaan awal alam semesta, pada awal Ledakan Besar, juga diprediksi oleh teori-teori modern sebagai singularitas. Dalam hal ini alam semesta tidak runtuh ke dalam lubang hitam, karena perhitungan yang diketahui saat ini dan batas kerapatan untuk keruntuhan gravitasi biasanya didasarkan pada objek dengan ukuran yang relatif konstan, seperti bintang, dan tidak selalu berlaku di cara yang sama untuk ruang yang berkembang pesat seperti Big Bang. Baik relativitas umum maupun mekanika kuantum saat ini dapat menggambarkan momen paling awal dari Big Bang, tetapi secara umum, mekanika kuantum tidak memungkinkan partikel untuk menghuni ruang yang lebih kecil dari panjang gelombang mereka.