El día que tres físicos de élite conspiraron para matar el espacio-tiempo

El problema empezó cuando nadie podía resolver una maldita colisión de partículas sin escribir 500 páginas de álgebra. Los diagramas de Feynman, esa herramienta que se usa desde los años 50 para calcular interacciones cuánticas, se habían convertido en un monstruo. Ocho gluones chocando entre sí generaban tantos términos que incluso las supercomputadoras tenían dificultades para hacer los cálculos. Era 2013 y en el Institute for Advanced Study de Princeton, Nima Arkani-Hamed estaba harto.

Lo que hizo fue radical: tiró el espacio-tiempo a la basura. Bueno, no literalmente, pero casi. Junto a Jaroslav Trnka creó un objeto geométrico abstracto llamado el amplituedro que vive en un espacio matemático extraño donde no existen coordenadas espaciales ni temporales. Solo geometría pura. Y aquí viene el truco de magia: calculas el volumen de esa figura geométrica y obtienes directamente la probabilidad de la colisión. Una sola expresión matemática. Las 500 páginas evaporadas. Jacob Bourjaily de Harvard lo dijo mejor: «El grado de eficiencia es alucinante. Puedes hacer en papel cálculos que antes eran inviables con computadora.»

Pero había algo más inquietante. Las propiedades que creíamos fundamentales —la localidad (que las cosas solo interactúan cuando están juntas) y la unitariedad (que las probabilidades suman uno) no estaban programadas en el amplituedro. Emergían solas de su geometría, como si fueran consecuencias accidentales de algo más profundo. Arkani-Hamed lo dejó claro: «La imagen usual del espacio y el tiempo, y partículas moviéndose en ellos, no son realidades sino que emergen de algo que si es real.» De la misma manera que la temperatura emerge del movimiento molecular sin ser una propiedad de los átomos individuales.

El trabajo ganó el Frontiers of Science Award en 2024 y un grant europeo de 10 millones de euros. Carolina Figueiredo de Princeton lo extendió más allá de teorías supersimétricas en septiembre pasado. Pero aquí está el giro que arruina el final feliz de la película: después de más de una década, el amplituedro solo funciona para una versión ultrasimplificada de la física. Una «teoría de juguete» matemáticamente perfecta donde todo es más simétrico y elegante de lo que permite el universo real. No describe quarks, ni electrones, ni nada de lo que realmente existe. Es como resolver el movimiento de una esfera perfecta en el vacío cuando lo que necesitas es entender cómo funciona un coche con motor, fricción y gravedad. Edward Witten, el físico teórico más respetado del planeta, fue diplomático: «Muy inesperado. Es difícil adivinar qué pasará.»

Mientras Arkani-Hamed atacaba desde la geometría, David Deutsch en Oxford decidió que el tiempo era el verdadero enemigo. Su «teoría del constructor» es más ambiciosa: reformular toda la física sin mencionar el tiempo jamás. Cero referencias temporales. En su lugar, describe el universo solo diciendo qué cosas pueden pasar y qué cosas no pueden pasar. Puedes mezclar café con leche, pero no puedes separarlos de nuevo. Puedes hacer una copia exacta de un archivo digital, pero no puedes clonar un objeto cuántico perfectamente. Según Deutsch, todas las leyes físicas deberían expresarse así. Lo que llamamos «tiempo» y «causa-efecto» serían solo ilusiones que aparecen cuando combinas muchas de estas reglas de posible/imposible.

Deutsch no es cualquiera: es el pionero de la computación cuántica, un genio certificado. Pero 13 años después de proponer su teoría, básicamente no ha producido nada práctico. La comunidad científica está entre escéptica e indiferente. Su ejemplo favorito para explicarla ya muestra el problema: dice que el tinte disolviéndose en agua es posible pero revertirlo es imposible. Error. No es imposible, solo absurdamente improbable. La diferencia entre «imposible» e «improbable» es todo en física. Es como confundir «nunca ganarás la lotería» con «es imposible ganar la lotería».

Incluso genios tienen ideas geniales que la naturaleza rechaza. Newton perdió décadas en la alquimia. Einstein peleó contra la mecánica cuántica hasta su muerte. Penrose sigue convencido de que la consciencia vive en microtúbulos celulares. La teoría del constructor de Deutsch podría ser otra elegante reformulación filosófica que no explica nada nuevo.

Y luego está John Wheeler, la leyenda que inventó los términos «agujero negro» y «agujero de gusano.» En 1989 propuso algo todavía más extraño: «it from bit.» La idea es simple y perturbadora: toda la realidad física —cada partícula, cada campo, el mismísimo espacio-tiempo— no es fundamental. Todo emerge de información binaria. Sí/no. 1/0. Bits puros. El universo sería fundamentalmente un código de computadora y la materia solo su visualización 3D.

Suena a misticismo cuántico, pero Wheeler no era ningún charlatán. Sus experimentos de «elección retardada» funcionaron: decides qué medir después de que el fotón «ya pasó» por las rendijas, y el sistema cuántico responde como si «supiera» tu elección futura. Con fotones en 2007, con átomos en 2015, con un satélite a escala cósmica en 2017. Anton Zeilinger ganó el Nobel de Física 2022 parcialmente por este trabajo. Los resultados sugieren que el pasado no está fijo hasta que lo observas. Perturbador.

La influencia de Wheeler es innegable. Inspiró docenas de teorías modernas donde el espacio emerge de patrones de información. Pero hay un problema lógico gordo. Julian Barbour, otro físico heterodoxo serio, lo resume así: Wheeler pone el carro delante de los caballos. Para que la información signifique algo, primero necesitas las leyes físicas. Es como decir que un mapa crea el territorio. El mapa del metro de Madrid solo tiene sentido porque Madrid existe primero.

Y está el problema del huevo y la gallina: si los observadores crean realidad mediante mediciones, ¿quién creó a los observadores? Wheeler propone un bucle temporal donde la física crea observadores, los observadores miden cosas, y esas mediciones crean la física. Una serpiente mordiéndose la cola. Suena profundo, pero podría ser simplemente incoherente.

Tres físicos brillantes. Tres ataques independientes contra espacio-tiempo. Ninguno ha demostrado concluyentemente nada. El amplituedro funciona solo en modelos de juguete. La teoría del constructor no ha resuelto un problema real en 13 años. «it from bit» es filosofía inspiradora pero no predicción comprobable. Y sin embargo, instituciones prestigiosas siguen financiando estas ideas con decenas de millones. Algo se está moviendo en los fundamentos de la física, aunque no sabemos exactamente qué.

Quizás estas teorías mueran tranquilamente en las próximas décadas. O quizás algún físico en 2045 publique un paper titulado «El espacio-tiempo era una aproximación» y todos nos preguntemos cómo tardamos tanto en verlo. Wheeler dijo una vez: «Debemos derivar el tiempo de ‘eso’. Igualmente con el espacio.» Tenía razón, o era un genio que se fue por la tangente. En física la naturaleza vota, pero el recuento toma décadas. Por ahora, cada vez que mides algo en un laboratorio, estás participando en el experimento cosmológico más grande: averiguar si literalmente estás creando el pasado con tus elecciones presentes, o si la realidad tranquilamente existía mucho antes de que alguien decidiera mirar.