Este artículo se publica en colaboración con The Conversation.
Desde el origen de la vida hasta el destino del universo, hay muchísimo que los científicos simplemente desconocen. Pero están avanzando. 2015 ha sido un gran año para la ciencia: hemos visto el acuerdo climático, imágenes de planetas enanos y pruebas de agua que fluía en Marte.
Entonces, ¿qué ocurrirá en 2016? ¿Hay algún gran misterio científico que podría resolverse? Pedimos a tres expertos que especularan al respecto.
1. ¿Qué hay más allá del «modelo estándar» de la física?
El Gran Colisionador de Hadrones ya ha tachado una cosa de la lista con el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012. En 2015, el LHC inició el Run 2 tras un par de años de mejoras y ahora hace colisionar protones a casi el doble de la energía anterior. Este mes, los primeros experimentos revelaron un indicio de una nueva partícula.
Podría tratarse de la señal de la «supersimetría», una teoría que propone que existe una supercompañera más pesada para cada partícula del Modelo Estándar (nuestra mejor teoría actual del mundo subatómico). La supersimetría es importante porque podría explicar muchos misterios fundamentales de la física, como en qué consiste la «materia oscura», o el modo en que las leyes de la física parecen estar ajustadas con precisión para producir el mundo que nos rodea. Sin embargo, la nueva partícula también podría ser señal de dimensiones ocultas, de un segundo bosón de Higgs o, antes de que nos emocionemos demasiado, de una falsa alarma. Tendremos que esperar más datos en 2016 para saberlo con certeza.
2. ¿Podemos crear más elementos?
Desde la década de 1930, los científicos crean elementos artificiales haciendo chocar partículas entre sí para formar nuevos átomos. Actualmente se conocen unos 24 elementos sintéticos, que llevan la tabla periódica hasta el elemento 118, aún sin nombre. Con la reciente síntesis del elemento 117 y el reconocimiento oficial de los cuatro elementos descubiertos más recientemente, las lagunas restantes de la tabla periódica conocida ya están cubiertas.
Los científicos siguen intentando ampliar aún más la tabla, con el propósito de obtener los elementos 120 y superiores, aunque las sugerencias de que se ha descubierto el elemento 122 parecen fuera de lugar. Los avances más recientes han utilizado el isótopo rico en neutrones calcio-48 como un «proyectil nuclear» disparado contra otro núcleo pesado para crear el nuevo elemento. Los próximos éxitos podrían implicar utilizar un átomo aún más pesado como proyectil en lugar de un átomo objetivo más pesado, aunque también podría depender de la disponibilidad de mejores aceleradores nucleares. Se espera que, a diferencia de la mayoría de los elementos sintéticos, que se desintegran rápidamente, un grupo de nuevos elementos más pesados pueda existir en una «isla de estabilidad».
3. ¿Qué es la «materia oscura»?
La materia oscura es esa sustancia misteriosa que parece estar en todas partes del universo y es cinco veces más abundante que la materia ordinaria que forma las estrellas, los planetas y a nosotros mismos. Aun así, hasta ahora solo tenemos pruebas indirectas de ella a través de observaciones astronómicas de la atracción gravitatoria que ejerce sobre las estrellas y las galaxias. Mientras no podamos realizar una medición más directa, no sabremos con certeza qué es ni cómo encaja en el modelo estándar de la física de partículas.
Experimentos especializados, como el Large Underground Xenon (LUX), están alcanzando nuevos niveles de precisión mientras intentan detectar directamente un candidato a materia oscura, conocido como «partícula masiva de interacción débil», por interactuar con la materia ordinaria en la Tierra. Así pues, 2016 podría ser el año en que por fin veamos en el laboratorio esta sustancia misteriosa.
4. ¿Hay vida en Marte (o en cualquier otro planeta)?
En la Tierra, dondequiera que encontramos agua, ya sea en medio de un desierto o en fuentes hidrotermales en las profundidades del océano, encontramos vida. Así pues, se deduce que la presencia de agua en otro planeta implica también el potencial de vida allí. Las exploraciones recientes de Marte han ampliado notablemente nuestra comprensión del planeta, al mostrar que tuvo un pasado con agua y, más recientemente, que tiene agua salada que fluye.
Junto con el estudio continuo de Marte, la sonda Juno estudiará en 2016 cuánta agua hay en Júpiter. Otra de nuestras mejores apuestas para encontrar vida podría ser Encélado (una luna de Saturno). Tiene una corteza helada, pero recientemente se descubrió que expulsa géiseres que emiten vapor de agua, lo que lo convierte en uno de los lugares más probables del Sistema Solar (fuera de la Tierra) para albergar vida.
5. ¿Existen las ondas gravitacionales?
Del mismo modo que las ecuaciones de Maxwell sobre la electricidad y el magnetismo predijeron la existencia de ondas electromagnéticas, como la luz, la teoría de la relatividad general de Einstein predice las ondas gravitacionales, que son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo. Pero, aunque la teoría de Einstein celebró su centenario en 2015, aún no las hemos observado nunca. Esto se debe sobre todo a que son muy pequeñas: el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO) busca estas ondas, que provocan desplazamientos 10.000 veces menores que un protón (que, junto con los neutrones, forma el núcleo atómico) a lo largo de una distancia de cuatro kilómetros.
Al igual que el LHC, el detector LIGO volvió a funcionar en 2015 tras una gran mejora, y en una semana circulaban rumores sobre un descubrimiento. Todavía no hay ninguna declaración oficial de la propia LIGO, pero 2016 podría ser el año en que confirmemos, una vez más, que Einstein tenía razón.
6. ¿Existe realmente Bigfoot?
Los avances tecnológicos permiten ahora buscar con más cuidado animales de los que se rumorea su existencia o que nunca antes se habían descubierto. Las cámaras de rastreo, o cámaras «trampa», son pequeñas cámaras que se activan a distancia cuando se interrumpe un haz infrarrojo y pueden dejarse en un lugar durante largos periodos sin intervención humana. Cada vez se utilizan más en estudios de fauna para vigilar animales raros o esquivos, como el leopardo de Amur (Panthera pardus orientalis), que fue documentado en China por primera vez en 62 años.
Los UAV (vehículos aéreos no tripulados) o «drones» también se utilizan cada vez más en estudios de fauna para inspeccionar desde el aire zonas inaccesibles. Por ejemplo, un estudio canadiense descubrió que los osos aprovechan ahora fuentes de alimento como los gansos y sus huevos, posiblemente como consecuencia de un cambio del clima en el Ártico. Estos UAV podrían sobrevolar un hábitat probable de Bigfoot (o de cualquier animal sospechoso) con la esperanza de captar algo en cámara.
La publicación de este artículo no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autores: Gavin Hesketh es investigador universitario de la Royal Society y profesor (Lecturer) de Física de Partículas en UCL. Louise Gentle es profesora titular (Senior Lecturer) de Ecología del Comportamiento en Nottingham Trent University. Simon Cotton es profesor titular (Senior Lecturer) de Química en la Universidad de Birmingham.
Imagen: Vista general del experimento A Large Ion Collider Experiment (ALICE), parte del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). REUTERS/Pierre Albouy.
