Estación: claridad

La ontología de los sistemas complejos parte de una premisa fundamental: la información no es un simple subproducto de la materia, sino uno de sus componentes constitutivos más profundos. Lejos de ser un epifenómeno pasivo, la información organiza la realidad en una jerarquía de niveles que median entre la imprevisibilidad del mundo físico y la sofisticada arquitectura de los sistemas biológicos. En este marco, el orden no se opone al caos como su contrario lógico, sino que emerge de él mediante procesos de transformación y filtrado, en los que los bucles de retroalimentación desempeñan un papel central como generadores de estabilidad y reducción de la entropía interna.
Desde esta perspectiva, la biología puede entenderse como un sistema de procesamiento de información que opera en una región crítica, próxima a las transiciones de fase. Es precisamente en ese umbral —entre la rigidez extrema del orden cristalino y el desorden turbulento— donde la complejidad alcanza su máximo. Esta idea encuentra una formulación precisa en la noción de complejidad de Kolmogorov, que define el contenido informacional de un objeto como la longitud del programa más corto capaz de generarlo. En los sistemas vivos, esta medida deja de ser una abstracción puramente matemática para convertirse en una descripción funcional: la selección natural actúa como un mecanismo de compresión que condensa instrucciones eficaces en el genoma, permitiendo que una estructura informacional relativamente concisa dé lugar a una enorme riqueza de formas, funciones y comportamientos.
La transición entre los distintos niveles informacionales requiere, sin embargo, mecanismos de traducción robustos, capaces de convertir secuencias discretas —como las moleculares— en dinámicas continuas, propias de los organismos vivos. Este proceso puede describirse como un bucle recursivo en el que la información con valor adaptativo emerge a partir de una base puramente sintáctica. La dimensión física de esta traducción está gobernada por el principio de Landauer, que establece un vínculo inevitable entre el procesamiento de información y la termodinámica: borrar un solo bit de información implica una disipación mínima de energía en forma de calor. Esta limitación impone un marco material a la complejidad biológica, recordándonos que la vida es, en última instancia, una forma de computación encarnada que debe optimizar su eficiencia energética para sostener su organización frente a la degradación entrópica del entorno.
Desde este punto de vista, el orden característico de los sistemas vivos no constituye una excepción a la segunda ley de la termodinámica, sino una estrategia refinada para cumplirla. La reducción de la incertidumbre interna se logra a costa de exportar entropía al medio ambiente, permitiendo la persistencia de estructuras altamente organizadas cuya descripción algorítmica es densa y profundamente interconectada. La integración de la termodinámica de la información con la complejidad algorítmica permite así concebir la biología como una coreografía de bucles lógicos que operan sobre soportes físicos sujetos a fluctuaciones térmicas inevitables.
Además, la complejidad de un organismo no es un atributo fijo, sino un proceso dinámico. Evoluciona incorporando variaciones procedentes del entorno, muchas de ellas aleatorias, que tras ser filtradas por la selección se transforman en información funcional. En este sentido, el ruido no es un enemigo del orden, sino su materia prima. La jerarquía de niveles de control característica de los sistemas vivos garantiza que los errores locales no se traduzcan automáticamente en fallos catastróficos, sino que puedan ser reinterpretados como nuevas posibilidades estructurales, siempre que el coste energético de dicha reorganización resulte asumible. La vida puede describirse así como un algoritmo que se reescribe continuamente a sí mismo, donde la traducción entre genotipo y fenotipo constituye el bucle fundamental que sostiene la complejidad biológica.
En este contexto, la complejidad de Kolmogorov adquiere el valor de una métrica de la universalidad biológica. Los sistemas más complejos no son aquellos con descripciones largas y caóticas, sino aquellos capaces de generar una gran diversidad fenotípica a partir de reglas relativamente simples. Esta economía descriptiva favorece la modularidad, la resiliencia y la capacidad de autoorganización, permitiendo que la complejidad escale sin colapsar bajo su propio peso informacional. El principio de Landauer actúa aquí como un criterio selectivo fundamental, descartando configuraciones informacionales excesivamente costosas o carentes de valor adaptativo, y favoreciendo aquellas que maximizan la eficiencia en el uso de la energía.
La interconexión de estos conceptos sugiere una reinterpretación profunda del caos. Lejos de representar la ausencia de orden, el caos puede entenderse como una forma extrema de complejidad, cuya falta de redundancia lo hace inaccesible desde niveles inferiores de organización. La biología introduce metaniveles que funcionan como compresores de esta complejidad, identificando regularidades y estabilizándolas mediante bucles de control que consumen energía de acuerdo con las restricciones termodinámicas. La traducción de señales químicas en respuestas funcionales es la expresión tangible de este procesamiento informacional. En última instancia, la complejidad biológica emerge de una tensión permanente entre la tendencia natural hacia el desorden y la capacidad de los sistemas vivos para codificar, transmitir y preservar patrones significativos. Desde esta visión integrada, la vida aparece como una de las manifestaciones más sofisticadas de la física de la información: una red de procesos lógicos encarnados que transforma el ruido térmico del universo en organización, función y, en sus niveles más altos, conciencia.

En un audaz salto conceptual, la física teórica moderna, animada por los avances en la comprensión de los agujeros negros, ha dirigido su atención hacia el estudio de universos enteros. Este escrutinio, que busca conciliar las reglas de la mecánica cuántica con la gravedad, ha desvelado una paradoja cósmica que está forzando a los físicos a cuestionar uno de sus supuestos más sagrados: la posibilidad de una descripción objetiva y autónoma de la realidad.
El enigma surgió en 2019, cuando investigadores, aplicando los complejos formalismos de la gravedad cuántica, analizaron un universo cerrado que, si bien era teóricamente posible, chocaba frontalmente con nuestra experiencia. El cálculo arrojaba un resultado desconcertante: el universo solo admitía un único estado posible. Tan simple era su contenido que podía describirse sin transmitir ni un solo bit de información, careciendo de la complejidad necesaria para albergar estrellas, planetas y, crucialmente, personas. Como señaló Rob Myers, este resultado matemático entra en conflicto directo con la rica complejidad que observamos a nuestro alrededor.

La Fórmula de la Isla y el Cosmos-Lata
La herramienta clave detrás de este hallazgo es el concepto de holografía aplicado a la gravedad cuántica, popularizado por Juan Maldacena hace casi tres décadas. La correspondencia AdS/CFT (Antide Sitter/Teoría de Campo Conforme) postula que un universo con una geometría peculiar («anti-de Sitter», a menudo visualizada como una lata de conserva) es equivalente a una imagen plana proyectada en su frontera. Todo lo que sucede en el interior tridimensional se refleja en las sombras de la superficie, un concepto que ha sido vital para resolver misterios como la pérdida de información en los agujeros negros a través de la fórmula de la isla.
Sin embargo, nuestro universo real no es un cosmos-lata; su expansión implica que no tiene frontera y podría tener una geometría cerrada (donde un viajero podría regresar al punto de partida).
Al aplicar la fórmula de la isla a este tipo de universo cerrado —el más parecido a nuestro posible hogar— Maldacena y sus colegas encontraron una pizarra en blanco: el universo carecía de información.

El Espacio de Hilbert y la Esterilidad Cuántica
Para los físicos, la complejidad de un sistema cuántico se mide por el número de dimensiones en su espacio de Hilbert; cuantas más dimensiones, más estados puede codificar. Los sistemas reales, como un átomo de hidrógeno, poseen un número infinito de estados. Por lógica, un universo entero también debería tener un espacio de Hilbert infinito-dimensional.
La paradoja es que los cálculos sobre el universo cerrado arrojaban sistemáticamente un espacio de Hilbert de una sola dimensión. No había información. Todo el universo solo podía existir en un único estado cuántico. Como subraya Edgar Shaghoulian, es una contradicción evidente para quienes observan infinitos estados desde su escritorio.

La Solución: La Naturaleza Subjetiva del Cosmos
Ante esta esterilidad matemática, la solución propuesta por teóricos como Shaghoulian, y posteriormente formalizada por Ying Zhao, Daniel Harlow y Mykhaylo Usatyuk del MIT, es audaz y contraintuitiva: la complejidad del universo solo tiene sentido si hay un observador.
Shaghoulian notó una analogía con las teorías de campo topológicas, donde la complejidad solo emerge al dividir el espacio en zonas. Propuso que esta división en el cosmos cerrado podría ser introducida por un observador.
El equipo del MIT demostró en 2025 que al modelar al observador como una nueva clase de frontera (no el borde del universo, sino el límite privado del observador), la complejidad del mundo regresaba al universo cerrado.
Si esta idea resiste el escrutinio, supone un cambio de paradigma: la visión tradicional de la física busca una descripción objetiva, ‘desde ninguna parte’. Pero la única forma de que un universo cerrado albergue la riqueza que vemos es si se le añade un observador. La terrible consecuencia de un universo sin observadores es que, en principio, es incapaz de existir de una forma compleja y significativa, sugiriendo que las únicas visiones posibles de la realidad son siempre visiones desde algún lugar.