22 años después, la física aún no responde las 25 preguntas del Nobel Gross

En octubre de 2004, más de 150 físicos teóricos se reunieron en la Universidad de California en Santa Bárbara para celebrar el 25 aniversario del Kavli Institute for Theoretical Physics. Entre ellos estaba David J. Gross, quien acababa de recibir el Premio Nobel de Física ese mismo año por su descubrimiento de la libertad asintótica. Durante aquella reunión, se le pidió a los participantes que propusieran las preguntas capaces de orientar la investigación durante el siguiente cuarto de siglo. Gross seleccionó 25 de ellas y las convirtió en una conferencia sobre el futuro de la física. Hoy, 22 años después, esas preguntas siguen siendo un espejo extraordinario de lo que la ciencia sabía que no sabía.

La lista que Gross presentó era ambiciosa en su alcance. Abarcaba desde interrogantes fundamentales sobre el comienzo del universo hasta cuestiones que rozaban los límites de disciplinas vecinas: ¿qué son la materia oscura y la energía oscura? ¿Cómo nacen las estrellas y los planetas? ¿Funciona la relatividad general bajo gravedad extrema? ¿Constituye la mecánica cuántica la descripción última de la naturaleza? ¿De dónde proceden las masas de las partículas? ¿Existe la supersimetría? Pero Gross no se detuvo en la física clásica. También preguntó sobre nuevos estados de la materia, sistemas caóticos, ordenadores cuánticos, superconductores a temperatura ambiente, una teoría general de la biología, una genómica verdaderamente predictiva, y algo que entonces parecía casi excéntrico: el fundamento físico de la conciencia. Incluso se atrevió a preguntar cuándo podría una computadora convertirse en un físico teórico creativo.

En su discurso del banquete Nobel, Gross había defendido una idea provocadora que explicaba el espíritu de su lista: cuanto más conocimiento produce la ciencia, mejor puede identificar aquello que todavía desconoce. La frontera científica no se encoge cuando avanzamos hacia ella; parece alejarse. Esa observación resultó profética. En los 22 años transcurridos, la física ha logrado descubrimientos espectaculares que, paradójicamente, han hecho más visibles algunas lagunas fundamentales.

El 4 de julio de 2012, los experimentos ATLAS y CMS en el CERN anunciaron el descubrimiento de una nueva partícula alrededor de 125-126 GeV, posteriormente confirmada como un bosón de Higgs. Era uno de los hallazgos más importantes de la física moderna, y respondía directamente a una de las preguntas de Gross sobre el espectro de masas de las partículas elementales. El descubrimiento confirmó la existencia del campo de Higgs y el mecanismo mediante el cual las partículas adquieren masa. Pero no explicó por qué las diferentes partículas poseen precisamente las masas que observamos. La pregunta de Gross no desapareció; simplemente cambió de forma. Tres años después, en septiembre de 2015, el detector LIGO registró directamente ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros, un fenómeno anunciado públicamente en 2016. Era simultáneamente una confirmación de una predicción esencial de Einstein y una manera inédita de observar el régimen gravitatorio de objetos extremos. Nuevamente, la respuesta a una pregunta abrió puertas a nuevos misterios.

La astronomía de exoplanetas experimentó una transformación igualmente dramática. Cuando Gross preparó su lista en 2004, el campo apenas comenzaba a desplegarse. En septiembre de 2025, la NASA alcanzó oficialmente los 6.000 exoplanetas confirmados. Para 2026, el recuento ya superaba los 6.200. Ahora los astrónomos pueden estudiar estadísticamente cómo son otros sistemas planetarios, aunque encontrar vida fuera de la Tierra continúa siendo otra frontera completamente abierta.

Pero mientras estos descubrimientos transformaban nuestra comprensión del universo, los grandes misterios que Gross había identificado se negaron a desaparecer. La materia oscura y la energía oscura, sus segunda y tercera preguntas, permanecen sin respuesta definitiva. Podemos medir sus efectos y construir modelos extraordinariamente precisos del cosmos, pero eso no equivale a saber qué son. La energía oscura incluso ha añadido recientemente una nueva capa al misterio. Los resultados de tres años del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), anunciados en 2025, reforzaron los indicios de que podría evolucionar con el tiempo, algo que, de confirmarse, obligaría a revisar la descripción cosmológica más sencilla basada en una constante cosmológica. Los investigadores insistieron en que hacen falta más datos antes de convertir esos indicios en una conclusión definitiva.

Tampoco sabemos exactamente cómo comenzó el universo, la primera pregunta de toda la lista. Los físicos pueden reconstruir su evolución hasta épocas extraordinariamente tempranas, pero cuando retroceden hacia las condiciones iniciales aparecen los límites de las teorías actuales. Gross sospechaba ya entonces que los conceptos humanos de espacio y tiempo quizá fueran insuficientes para formular correctamente el problema. La teoría de cuerdas tampoco ha proporcionado la respuesta definitiva que algunos esperaban, y la pregunta sobre la supersimetría continúa abierta: aquella nueva física que podía aparecer en los grandes aceleradores no se manifestó de la forma más sencilla esperada. El Modelo Estándar, pese a sus incógnitas, ha demostrado una resistencia extraordinaria.

Algunas de las preguntas de Gross parecían casi excéntricas en 2004. ¿Puede existir una teoría cuantitativa y predictiva de la evolución? ¿Podremos recibir una secuencia genética y deducir a partir de ella la forma de un organismo? ¿Cuál es la base física de la conciencia? Gross estaba extendiendo deliberadamente las fronteras de la física hacia territorios que tradicionalmente pertenecían a otras ciencias. Una pregunta posee ahora un sabor particularmente profético: "¿Cuándo podrán los ordenadores ser físicos teóricos creativos y cómo deberíamos entrenarlos?" En 2004 parecía una provocación destinada a una audiencia académica. En 2026, con sistemas de inteligencia artificial utilizados ya como herramientas en programación, matemáticas y ciencia, la cuestión resulta mucho menos extravagante. Pero demostrar que una máquina puede realizar física teórica creativa de manera autónoma es algo muy distinto de utilizarla como asistente: la pregunta tampoco puede darse por clausurada.