El avance de la física teórica no se limita a ajustar modelos, sino que a veces se atreve a replantear los cimientos de lo que entendemos por realidad. Una de las ideas más provocadoras que ha surgido en los últimos meses propone que la información, y no la materia o la energía, podría ser el ingrediente fundamental del cosmos. Esta concepción, presentada en el marco de lo que se denomina matriz de memoria cuántica (QMM, por sus siglas en inglés), intenta explicar fenómenos hasta ahora esquivos como la materia oscura, la energía oscura e incluso la posibilidad de que el universo funcione en ciclos de expansión y contracción.

La propuesta, publicada recientemente en Phys.org, conecta la física cuántica con la relatividad general mediante un nuevo lenguaje: la información como entidad real, almacenada en diminutas celdas de espacio-tiempo. En paralelo, reflexiones como las de The Conversation han insistido en que el propio espacio-tiempo podría no ser una estructura “real” en sí misma, sino un marco de referencia útil para describir fenómenos observables, lo que encaja con la visión de un universo que se comporta más como un gigantesco procesador de datos que como una maquinaria de engranajes materiales.

El papel de la información en la física contemporánea

La física moderna se sostiene sobre dos grandes pilares: la relatividad general, que describe la gravedad como curvatura del espacio-tiempo, y la mecánica cuántica, que se ocupa del mundo microscópico de partículas y campos. El problema surge cuando ambas teorías se encuentran, por ejemplo en los agujeros negros. La paradoja de la información en estos objetos ha mostrado que, según la relatividad, todo lo que cae en un agujero negro desaparece, pero según la mecánica cuántica, la información nunca puede destruirse.

Aquí entra en juego la QMM. Según este enfoque, el espacio-tiempo estaría formado por “celdas” discretas, cada una capaz de guardar un registro cuántico de las interacciones que suceden en su interior. No se trataría de una superficie lisa, sino de una red de memoria que acumula huellas de partículas, fuerzas e incluso campos eléctricos. La ecuación que rige este proceso, denominada operador de impronta, asegura que la información se conserva y puede recuperarse en algún punto del futuro.

En términos técnicos, este modelo propone que la densidad de entropía de las celdas está limitada por la capacidad de almacenamiento de información cuántica. Cuando se alcanza la saturación, aparecen fenómenos emergentes que, en los cálculos, se parecen extraordinariamente a la energía oscura.

Materia oscura y energía oscura vistas desde la información

Uno de los puntos más llamativos de esta hipótesis es su capacidad para explicar dos grandes misterios cósmicos: la materia oscura y la energía oscura. Desde hace décadas se sabe que la materia visible apenas representa el 5 % del universo. El resto se reparte entre un 27 % de materia oscura y un 68 % de energía oscura.

Los cálculos del modelo QMM sugieren que los “grumos” de información grabados en las celdas del espacio-tiempo se comportan gravitacionalmente como la materia oscura. Es decir, sin necesidad de invocar nuevas partículas exóticas, el simple registro de información sería suficiente para justificar la velocidad anómala con la que giran las galaxias en sus bordes.

En paralelo, cuando las celdas alcanzan su límite de almacenamiento, generan una presión residual. Esta presión adopta la forma matemática de la constante cosmológica introducida por Einstein en sus ecuaciones y que hoy conocemos como energía oscura. Las estimaciones del modelo coinciden con la magnitud observada de la aceleración cósmica, lo que aporta una sorprendente coherencia interna.

El universo cíclico y su horizonte temporal

Si el espacio-tiempo tiene memoria limitada, el universo no podría expandirse indefinidamente. Según los cálculos de los investigadores, se producirían fases de contracción y expansión, en un mecanismo de “rebote” que evita llegar a la singularidad. Este tipo de escenarios ya habían sido explorados en cosmología teórica, pero ahora cuentan con una base en términos de información.

El modelo predice que el cosmos podría haber pasado ya por tres o cuatro ciclos anteriores y que le quedarían menos de diez por delante. Eso situaría la “edad informacional” del universo en torno a 62.000 millones de años, mucho más que los 13.800 millones de años que solemos asignar a la expansión actual.

Pruebas en ordenadores cuánticos

Aunque pueda parecer una construcción puramente especulativa, los físicos ya han realizado pruebas preliminares. Utilizando qubits como análogos de las celdas de espacio-tiempo, aplicaron protocolos de impronta y recuperación. Los resultados mostraron una tasa de fidelidad superior al 90 % en la recuperación de estados cuánticos originales, lo que sugiere que el mecanismo no es solo matemático, sino también operativo en sistemas experimentales.

Además, al combinar este método con códigos de corrección de errores ya existentes, lograron reducir significativamente la tasa de errores lógicos en ordenadores cuánticos. En la práctica, la QMM no solo ofrece un marco para pensar en el cosmos, sino también un conjunto de herramientas para mejorar la tecnología cuántica, un ejemplo de cómo la teoría más abstracta puede derivar en aplicaciones concretas.

Más allá del espacio-tiempo clásico

La visión de que el espacio-tiempo pueda ser una construcción emergente y no una entidad fundamental ha ganado terreno en los últimos años. Como explica The Conversation en un ensayo reciente, lo que llamamos espacio y tiempo puede ser un modelo útil, pero no necesariamente “real”. Este punto de vista encaja bien con la idea de que la información es el verdadero tejido de la realidad, y que conceptos como continuidad o dimensionalidad son aproximaciones a una estructura más profunda y discreta.

Se trataría de un cambio conceptual similar al que supuso pasar de la física newtoniana a la relatividad: los marcos que utilizamos para describir el universo no son verdades absolutas, sino lenguajes eficaces dentro de ciertos límites.

Reflexiones adicionales

Aceptar que la información es el componente esencial del universo implica replantear la manera en la que concebimos fenómenos tan dispares como la gravedad, la termodinámica o la propia flecha del tiempo. Al mismo tiempo, ofrece un puente entre física fundamental y tecnologías emergentes como la computación cuántica, mostrando que ambas esferas se retroalimentan.

Es cierto que el modelo está en fase inicial y que muchas de sus afirmaciones esperan validación experimental más sólida. Sin embargo, la coherencia interna, su capacidad de dar cuenta de enigmas persistentes y su aplicabilidad en plataformas cuánticas lo convierten en un campo fértil para la investigación.

En última instancia, podría que el universo no sea solo un escenario donde ocurren las cosas, sino también un sistema que las registra. Si es así, cada interacción deja escrita una historia que nunca desaparece, aunque no siempre sepamos leerla.