Un experimento con GPT-cinco punto dos, el modelo de inteligencia artificial de OpenAI, ha llamado la atención de la comunidad científica internacional tras lograr proponer y demostrar formalmente una nueva fórmula en física teórica de partículas en menos de doce horas. El resultado, disponible como prepublicación en arXiv desde el trece de febrero bajo el título "Single-minus gluon tree amplitudes are nonzero", fue elaborado junto a investigadores del Instituto de Estudios Avanzados, la Universidad de Vanderbilt, la Universidad de Cambridge y la Universidad de Harvard.

El trabajo aborda las llamadas amplitudes de dispersión, herramientas matemáticas de la teoría cuántica de campos que permiten calcular la probabilidad de que distintas partículas interactúen entre sí. En particular, se centra en los gluones, partículas responsables de transportar la fuerza nuclear fuerte dentro de la cromodinámica cuántica. Durante décadas, los libros de texto establecían que ciertas configuraciones de gluones, denominadas de "helicidad negativa simple", debían producir una amplitud igual a cero a nivel de árbol. La nueva investigación demuestra que esa conclusión era demasiado restrictiva.

Los investigadores identificaron una región específica del espacio de momentos denominada régimen medio-colineal, en la que las energías y direcciones de las partículas adoptan una alineación particular que invalida el argumento estándar. En ese contexto, la amplitud no es nula y puede calcularse de forma consistente. Los investigadores habían verificado el comportamiento del sistema manualmente hasta seis partículas, pero las expresiones crecían en complejidad de forma superexponencial. Fue entonces cuando recurrieron a GPT-cinco punto dos Pro, que simplificó las ecuaciones conocidas e identificó un patrón que permitió conjeturar una fórmula general válida para cualquier número de gluones.

Una versión interna más avanzada del sistema analizó el problema de forma autónoma durante aproximadamente doce horas y produjo una demostración matemática formal de la fórmula, utilizando la recurrencia de Berends-Giele, un método estándar para construir amplitudes de múltiples partículas paso a paso. El resultado fue verificado posteriormente por los investigadores humanos.

El físico teórico Nima Arkani-Hamed, del Instituto de Estudios Avanzados, calificó el hallazgo como emocionante y señaló que este tipo de expresiones sorprendentemente simples suelen abrir nuevos mundos de ideas en la física teórica. El propio OpenAI informó que, con la asistencia de GPT-cinco punto dos, los resultados ya han sido extendidos de gluones a gravitones, con otras generalizaciones en desarrollo.

El trabajo, que aún está pendiente de revisión por pares, es considerado por varios especialistas como un ejemplo concreto de lo que puede lograrse cuando la inteligencia artificial propone hipótesis y los expertos humanos las verifican con rigor matemático.