Teorema de la singularidad

o Sistema de singularidad. Según el modelo estándar, en el momento cero el universo tenía (por definición), densidad material infinita, curvatura infinita y temperatura infinita estado conocido como "singularidad". La singularidad parece algo más bien monstruoso, misterioso incluso, y los físicos se han preguntado: ¿Es evitable una singularidad de este género?
Los físicos matemáticos Roger Penrose, Stephen Hawking y George Ellis demostraron, para contestar a esta pregunta, que en condiciones muy generales (por ejemplo, que el universo, considerado como un gas de partículas, tuviese siempre presión y densidad de masa positivas), toda solución a las ecuaciones de Einstein debe acabar en una singularidad (un estado en que el universo se ha colapsado en un punto matemático), resultado conocido como "teorema de la singularidad". Aunque los trabajos de estos investigadores no demostraron que estas condiciones extremas se dieran realmente en el principio de los tiempos, el modelo estándar satisface sin duda las exigencias de ese "teorema de la singularidad". Esto significa que si adoptamos las ecuaciones de Einstein junto con ciertas condiciones generales sobre la materia del universo, la singularidad es inevitable.
La aparición de una singularidad de este género es un buen motivo para rechazar de plano el modelo estándar del origen del universo. Pero esto no significa que no proporcione un buen modelo de las interacciones de partículas bastante después del origen mismo, cuando la densidad de la materia tiene un valor elevado pero finito.
Estas singularidades aparecen sin ambigüedad en las matemáticas, pero ¿existen realmente en la naturaleza? Hasta los físicos clásicos encontraban estas singularidades en sus descripciones matemáticas de la naturaleza. Es una buena pregunta.