تکینگی سیاهچاله به چه معناست؟

بیگ بنگ/ در مرکز سیاهچاله و شعاع صفر مشخصه ی جالبی وجود دارد. در این ناحیه انحنای فضا-زمان بی نهایت می شود و به عبارت دیگر میدان گرانشی به بی نهایت می رسد، به این ناحیه در مرکز سیاهچاله، تکینگی(Singularity) می گویند.
تکنیگی بر اساس نسبیت عام، جرم یک سیاهچاله به طور کامل در داخل ناحیه ای با حجم صفر فشرده شده است. این ادعا بدین معناست که چگالی و گرانش این نقطه بینهایت است. علاوه بر این، خمیدگی فضا-زمان در این نقطه بینهایت خواهد بود. این مقادیر بینهایت باعث می شوند که بیشتر معادلات فیزیکی، از جمله معادلات نسبیت، کارایی خود را در میان مرکز سیاهچاله از دست بدهند. از اینرو فیزیکدانان این ناحیه، بی نهایت چگال با حجم صفر در مرکز سیاهچاله را “تگینگی” می نامند.

تکینگی در یک سیاهچاله غیرباردار غیرچرخشی، یک نقطه است؛ به عبارت دیگر ناحیه ای است که طول، عرض و ارتفاع آن صفر است. البته بر اساس مکانیک کوانتومی هیچ جسمی نمی‌تواند داری اندازه صفر باشد. بنابر تعریف مکانیک کوانتومی، مرکز سیاهچاله تکینگی نیست، بلکه ناحیه ای است که در آن مقادیر زیادی ماده در کوچکترین حجم ممکن فشرده شده است. از اینرو بین نظریه نسبیت و مکانیک کوانتمی بر سر تکینگی اختلاف نظر وجود دارد.

سیاهچالهدر صورتی که سیاهچاله چرخشی باشد(که براساس اکثر نظریات موجود، اغلب سیاهچاله ها چرخشی هستند) تکینگی آن بر اساس نظریات نسبیت، به شکل یک حلقه خواهد بود. این تکینگی که در مرکز سیاهچاله قرار دارد دارای ضخامت و عرض صفر است. در نظریه های فیزیکی وجود تکینگی نشان دهنده ارزش کاربردی نظریه است. به زبان ساده تر باید تعداد زیادی تکینگی در عالم موجود باشد. این امر بسیاری از فیزیکدانان ها را به جستجوی نظریه ی جدیدی درباره ی گرانش هدایت کرده است.

نظریه های گرانش کوانتومی مانند نظریه ریسمان ممکن است با در نظر گرفتن ابعاد بسیار کوچک که در آنها فضا- زمان طبق پیش بینی معادلات اینشتین رفتار نمی کند، مسئله ی تکینگی نادیده گرفته شده باشد و با این معادلات بتوان گامی برای حل این مسئله برداشت. هنوز نمی دانیم کدامیک از این نظریه ها درست هستند یا درستی آنها به تدریج اثبات خواهد شد ولی می دانیم که سیاهچاله ها وجود دارند. طبق مشاهدات رادیویی پرتوهای ایکس، در مرکز کهکشان ما و هر کهکشان دیگری که در عالم وجود دارد سیاهچاله ای وجود دارد. سیاهچاله ها اهمیت بسیاری دارند، فیزیک داخل محدوده ی این اجرام قطعا بنیادی است.