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25 preguntas destinadas a marcar el rumbo de la física durante los siguientes 25 años. David J. Gross, Nobel de Física, las seleccionó y presentó en 2004. Han transcurrido 22 años y varias continúan sin una respuesta definitiva. Algunas, de hecho, parecen hoy todavía más profundas.
La lista abarcaba desde qué ocurrió al comienzo del universo hasta la posibilidad de construir ordenadores capaces de convertirse en físicos teóricos creativos. Entre medias aparecían la materia oscura, la energía oscura, los agujeros negros, la naturaleza del espacio y el tiempo, la superconductividad, la genética e incluso la conciencia. Era una radiografía de nuestra ignorancia. Y esa palabra (ignorancia) era precisamente fundamental para Gross.
El físico estadounidense acababa de recibir el Nobel de Física de 2004 por el descubrimiento de la libertad asintótica, compartido con H. David Politzer y Frank Wilczek. En su discurso del banquete Nobel defendió una idea provocadora: 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.
DESI Collaboration
Visualización de DESI de la estructura a gran escala del cosmos, construida a partir de millones de galaxias y cuásares. El proyecto permite reconstruir cómo se ha expandido el universo a lo largo de miles de millones de años y estudiar si la energía oscura podría haber cambiado con el tiempo.
25 preguntas para saber qué ignorábamos
La historia comenzó en octubre de 2004. El Kavli Institute for Theoretical Physics (KITP), en la Universidad de California en Santa Bárbara, celebraba su 25.º aniversario y reunió a más de 150 destacados físicos teóricos, incluidos varios premios Nobel, para discutir no solamente qué había aprendido la física, sino hacia dónde debía dirigirse.
A los participantes se les pidió que propusieran las preguntas capaces de orientar la investigación durante el siguiente cuarto de siglo. Gross seleccionó 25, que posteriormente convirtió en una conferencia sobre el futuro de la física. En 2005 volvió a presentarlas ante jóvenes investigadores en el encuentro de premios Nobel de Lindau, aunque el tiempo disponible le obligó a reducir allí su exposición a 20.
La lista completa resulta extraordinaria vista desde el año 2026. Gross preguntaba cómo comenzó el universo; qué son la materia y la energía oscuras; cómo nacen estrellas y planetas; si la relatividad general funciona bajo gravedad extrema; si la mecánica cuántica constituye la descripción última de la naturaleza; de dónde proceden las masas de las partículas; si existe la supersimetría; si podemos resolver completamente la cromodinámica cuántica; qué es realmente la teoría de cuerdas y cuál es la verdadera naturaleza del espacio y del tiempo.
Y aquello era solamente la primera mitad. También aparecían nuevos estados de la materia, los sistemas caóticos, los ordenadores cuánticos, un superconductor que funcionase a temperatura ambiente, una posible teoría general de la biología, una genómica verdaderamente predictiva y el fundamento físico de la conciencia. Gross se preguntaba incluso cuándo podría una computadora convertirse en un físico teórico creativo.
Del Higgs a las ondas gravitacionales: lo que cambió en 22 años
Una de las cuestiones de Gross interrogaba por el desconcertante espectro de masas de las partículas elementales. Ocho años después de aquella reunión llegó uno de los descubrimientos más importantes de la física moderna: el 4 de julio de 2012, ATLAS y CMS anunciaron en el CERN una nueva partícula alrededor de 125-126 GeV, posteriormente confirmada como un bosón de Higgs.
El descubrimiento confirmó la existencia del campo de Higgs y el mecanismo mediante el cual las partículas elementales adquieren masa. Pero no explicó por qué las diferentes partículas poseen precisamente las masas que observamos. El propio CERN señala que estudiar el Higgs sigue siendo crucial para abordar esa enorme variación. La pregunta de Gross, por tanto, no desapareció: cambió de forma.
Algo parecido sucedió con la relatividad. Gross preguntó si la teoría de Einstein sobreviviría allí donde la gravedad se vuelve extraordinariamente intensa. En septiembre de 2015, LIGO detectó por primera vez directamente ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros, un fenómeno anunciado públicamente en 2016. Era simultáneamente una nueva confirmación de una predicción esencial de Einstein y una manera inédita de observar el régimen gravitatorio de objetos extremos.
También hemos transformado nuestra visión de los planetas. Cuando Gross preparó su lista, la astronomía de exoplanetas apenas comenzaba a desplegarse. En septiembre de 2025, NASA alcanzó oficialmente los 6.000 exoplanetas confirmados, y en 2026 el recuento ya superaba los 6.200. Ahora podemos estudiar estadísticamente cómo son otros sistemas planetarios, aunque encontrar vida fuera de la Tierra continúa siendo otra frontera.
Con todo, tal y como observaba Gross, cuanto más espectacular ha sido el progreso experimental, más visibles se han vuelto algunas lagunas fundamentales.
Instituto de Física de Opava y DESI/DOE/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/M. Sargent
Observatorio Vera C. Rubin de la NSF-DOE (izquierda) y el Telescopio Mayall, sede de DESI, en el Observatorio Nacional de Kitt Peak (derecha).
Los grandes misterios que se negaron a desaparecer
La segunda y la tercera pregunta de Gross eran brutalmente sencillas: ¿qué es la materia oscura? ¿Qué es la energía oscura? Más de dos décadas después seguimos sin conocer la naturaleza fundamental de ninguna de las dos. 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 propios 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. Podemos reconstruir su evolución hasta épocas extraordinariamente tempranas, pero cuando retrocedemos hacia las condiciones iniciales aparecen los límites de nuestras teorías. Gross sospechaba ya entonces que nuestros propios conceptos de espacio y tiempo quizá fueran insuficientes para formular correctamente el problema.
La teoría de cuerdas tampoco ha proporcionado todavía 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.
iStock
La teoría de cuerdas plantea que las partículas subatómicas (electrones, fotones, quarks…) no serían puntuales, sino que estados vibracionales en forma de pequeñas cuerdas o filamentos.
Después están las preguntas que parecían casi excéntricas. ¿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.
Y 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.
Al final, quizá la aportación más duradera de aquella lista no sea comprobar cuántas respuestas hemos conseguido, sino observar cómo han mutado las preguntas. El Higgs apareció. Escuchamos chocar agujeros negros. Encontramos miles de mundos alrededor de otras estrellas. Construimos máquinas capaces de manipular sistemas cuánticos y algoritmos que realizan tareas que hace dos décadas parecían futuristas.
Y, sin embargo, seguimos preguntándonos qué compone la mayor parte del universo, qué ocurrió al principio de todo o de dónde emerge el espacio-tiempo. Veintidós años después, la predicción más certera de David Gross quizá fuera que nuestra ignorancia sobreviviría a nuestros descubrimientos. La ciencia ha encendido muchas luces desde 2004. Y precisamente por eso podemos distinguir mejor la inmensidad de la oscuridad que todavía queda alrededor.