Tajemnicza osobliwość

1. Jednorodny rozkład materii prowadzi do osobliwości

W kosmologii Newtona gwiazdy były jednorodnie rozrzucone w nieskończonej przestrzeni. To naturalne, pozornie niewinne założenie, prowadziło do poważnych problemów, które poznaliśmy podczas zwiedzania paradoksalnego wszechświata Sir Izaaka i które pozbawiały nas uroku gwiaździstego nieba.

Model świata Friedmanna również przyjął jednorodny rozkład materii, lecz jest wolny od płonącego nieba z powodu niewielkiego wieku Wszechświata. Pojawia się jednak nowy paradoks. Galaktyki oddalają się od siebie, ponieważ w przeszłości istniał moment, kiedy znajdowały się „w jednym punkcie”, w osobliwości. Nieuniknione istnienie osobliwości w ogólnej teorii względności zostało wykazane w formie twierdzenia przez Rogera Penrose’a i Stephena Hawkinga w latach 1960. Nieskończone natężenie promieniowania ogrzewającego nieskończony klasyczny Wszechświat kieruje nas ku początkom wszechświata Friedmanna.

Lecz jak zbadać osobliwość Wielkiego Wybuchu, gdy jest ona jedyna i nieosiągalna? Ta k naprawdę osobliwość jest pewnym przewidywaniem nie tylko dla całego Wszechświata, lecz także dla wszystkich masywnych ciał o niewielkich rozmiarach: niezwykłe obszary w przestrzeni pojawiają się, gdy powstaje nieskończona krzywizna przestrzeni. Osobliwość czarnej dziury ma taki sam charakter jak osobliwość Wielkiego Wybuchu. Odkrycie czarnych dziur mogłoby wykazać ich wielkie kosmologiczne podobieństwo. Bez wątpienia obiekty kandydujące do roli czarnych dziur w naszej Drodze Mlecznej i odległe kwa-zary bardzo przyciągają naszą uwagę. Dzięki nim rozpostarły się nowe perspektywy badania fizyki w pobliżu osobliwości oraz badań nad charakterem grawitacji.