아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 블랙홀은 특이점이 있어야 한다.

작은 공간에 더 많은 질량을 넣을수록 중력의 힘은 더 강해진다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면, 어떤 것이 얼마나 조밀해질 수 있고 여전히 거시적이고 3차원적인 물체로 남아 있는가에 대한 천체물리학적 한계가 있다. 그 임계값을 초과하면 블랙홀이 될 운명인것이다. 중력이 너무 강해서 사건의 지평선을 만드는 공간과 그 안에서 아무것도 빠져나갈 수 없는 공간이다. 아무리 빨리 움직인다 해도, 얼마나 빨리 가속한다든지, 우주의 궁극적인 속도 제한인 빛의 속도로 움직인다 하더라도, 빠져나올 수 없다. 사람들은 종종 중력 붕괴에 맞설 그 사건 지평선 안에 안정된 형태의 초감각 물질이 있는지, 그리고 정말로 특이성이 불가피한 것인지에 대해 궁금해 했다. 그러나 오늘날 우리가 알고 있는 물리 법칙을 적용한다면 특이점을 피할 수 없다. 여기 그 이유에 대한 이론이 있다. 당신이 만들 수 있는 가장 밀도가 높은 물체가 아직 블랙홀이 아니라고 상상해보자. 거대한 별들이 초신성이 되면 블랙홀을 만들 수 있지만, 더 흔히 그들의 코어가 붕괴되어 중성자 별을 형성하는 것을 볼 것이다. 중성자 별은 기본적으로 거대한 원자핵이다. 태양보다 더 거대한 중성자 집합체지만, 단지 몇 킬로미터 직경의 우주 지역에 포함되어 있다. 중성자 별의 핵에서 허용 밀도를 초과하면 훨씬 더 집중된 물질 상태로 넘어갈 수도 있다. 쿼크 글루온 플라즈마는 밀도가 너무 커서 더 이상 그 안에 있는 물질을 개별적이고 결합된 구조로 간주하는 것이 말이 되지 않는다. 그런데 왜 우리는 이렇게 촘촘한 물체의 핵심 안에 물질을 전혀 가질 수 있을까? 왜냐하면 무언가가 중력 붕괴에 맞서 중심을 지탱하면서 바깥의 힘을 발휘하고 있는 것이 틀림없기 때문이다. 지구와 같은 저밀도 물체의 경우 전자파 힘으로 충분히 할 수 있다. 우리가 가지고 있는 원자는 핵과 전자로 이루어져 있고, 전자 껍질은 서로 밀어낸다. 왜냐하면 우리는 어떤 두 개의 동일한 페르미온(전자와 같은)이 같은 양자 상태를 점유하지 못하도록 하는 파울리 배제 원칙의 양자 법칙을 가지고 있기 때문이다. 이것은 백색 왜성처럼 밀도가 높은 물질로, 항성 질량 물체가 지구 크기보다 크지 않은 부피에 존재할 수 있다. 그러나 만약 여러분이 백색 왜성 위에 너무 많은 질량을 올려놓으면, 개별 핵들 자체가 폭주하는 핵융합 반응을 겪을 것이다. 백색 왜성이 얼마나 큰 질량을 얻을 수 있는가에 한계가 있다. 중성자 항성에서는 핵에는 원자가 없고, 오히려 중성자로 거의 독점적으로 만들어진 하나의 거대한 원자핵이 있다. 중성자는 합성 입자임에도 불구하고 페르미온의 역할을 하며, 양자 힘 또한 그들을 중력 붕괴에 대항하기 위해 작용한다. 그 너머 다른, 더욱 밀도가 높은 상태를 상상하는 것은 가능하다: 개별 쿼크(그리고 자유 글루온)들이 서로 상호작용하는 쿼크 별, 두 개의 동일한 양자 입자가 동일한 양자 상태를 점유할 수 없다는 규칙에 복종하는 것이다. 그러나 물질이 특이점으로 붕괴되는 것을 막는 메커니즘에는 핵심적인 깨달음이 있다. 힘은 교환되어야 한다. 이것이 의미하는 것은, 시각화를 시도한다면, 입자를 운반하는 힘(광자, 글루온 등)은 물체 내부의 다양한 페르미온 사이에서 교환되어야 한다는 것이다. 중요한 것은, 이 포스캐리어들이 얼마나 빨리 달릴 수 있는가에 대한 제한속도가 있다는 것이다. 빛의 속도. 만약 당신이 내부 입자가 외부 입자에 외적인 힘을 발휘하도록 함으로써 상호작용이 작용하기를 원한다면, 입자가 그 외적인 경로를 따라 이동할 수 있는 어떤 방법이 있어야 한다. 만약 당신의 입자가 포함된 스페이스타임이 블랙홀을 만드는데 필요한 밀도 한계치보다 낮다면, 그것은 문제가 되지 않는다. 빛의 속도로 움직이면 당신은 그 바깥 궤적을 취할 수 있을 것이다. 하지만 만약 당신의 여백이 그 문턱을 넘으면? 사건 지평선을 만들고, 빛의 속도로 움직여도 빠져나갈 수 없을 정도로 중력이 강렬한 우주 영역을 갖게 되면 어떨까? 갑자기, 통할 길이 전혀 없어! 중력은 외부 입자를 안쪽으로 끌어당기는데 효과가 있을 것이지만, 이러한 조건 하에서 내부 입자로부터 오는 힘을 운반하는 입자는 바깥쪽으로 움직일 수 없다. 밀도가 높은 지역 안에서는 질량이 없는 입자조차 가능한 가장 내부 지점을 향해 가는 것을 제외하고는 갈 곳이 없다. 외부 지점에 영향을 미칠 수는 없다. 그래서 외부 입자들은 중앙 지역에 더 가까운 곳에 떨어질 수밖에 없다. 어떻게 설정하든, 사건 지평선 내부의 모든 입자는 필연적으로 블랙홀 중심에 있는 특이점이라는 단일한 위치에 있게 된다. 힘을 운반하는 입자를 포함한 입자들이 빛의 속도에 의해 제한되는 한 블랙홀 안에 안정된 비음속 구조를 가질 수 있는 방법은 없다.