Lo que ocurre en el corazón de un colisionador de partículas podría ser la clave para salvar cosechas en Puebla. Un equipo multidisciplinario de investigadores de la BUAP demostró que las mismas leyes físicas que explican la materia en sus escalas más pequeñas pueden aplicarse para frenar enfermedades agrícolas y diseñar cultivos más resilientes, sin recurrir a químicos.
Los científicos Jhony Eredi Ramírez, Arturo Fernández Téllez, Ygnacio Martínez Laguna, Jesús Francisco López Olguín y Agustín Aragón García unieron la Física estadística con la agroecología para probar que una plantación se comporta como un sistema físico poroso. Su herramienta central es la teoría de percolación, un modelo matemático que estudia cómo se conectan los sistemas y cómo se propagan fenómenos a través de ellos, desde fluidos en materiales hasta epidemias en redes.
La Física como escudo natural
Con enfoque agroecológico, el equipo abordó el manejo de Phytophthora, conocido como el “destructor de plantas”, un patógeno que provoca pérdidas millonarias en cultivos como papa, chile y aguacate. Este organismo se desplaza mediante esporas que “nadan” en la humedad del suelo hasta alcanzar las raíces.
Aplicando modelos físicos, los investigadores descubrieron que la disposición espacial de los cultivos es determinante. Al organizar las plantas en esquemas intercalados —como columnas o diagonales alternas tipo ajedrez— se generan auténticas “barreras naturales” que impiden que la enfermedad atraviese todo el terreno.
El hallazgo fue contundente: la configuración en diagonales alternas resulta la más efectiva para frenar la propagación, reduciendo la dependencia de fungicidas y ofreciendo una alternativa sustentable para los productores.
Del campo al universo primigenio
La versatilidad del modelo llevó a los científicos, en 2022, a trasladar su enfoque desde los campos agrícolas hasta los aceleradores de partículas más potentes del planeta: el Large Hadron Collider en Suiza y el Relativistic Heavy Ion Collider en Estados Unidos.
Ahí estudiaron el Plasma de Quarks y Gluones (QGP), un estado extremo de la materia que existió microsegundos después del origen del universo. Aplicando nuevamente la teoría de percolación, descubrieron que la temperatura necesaria para formar este plasma depende del tamaño de los núcleos que colisionan: las partículas pequeñas requieren energías hasta 20 veces mayores que los núcleos pesados para liberar los quarks.
Este resultado ayudó a explicar por qué incluso sistemas “pequeños” muestran comportamientos colectivos que antes se consideraban imposibles.
Entropía, energía y nuevos grados de libertad
En 2024, el equipo avanzó en el estudio de la entropía y la capacidad calorífica del sistema en colisiones que van de 0.2 a 13 TeV. Lejos de comportarse como un gas ideal, el sistema aumenta su capacidad de almacenar energía conforme crece la energía de colisión, lo que indica la aparición de nuevos “grados de libertad”. Es decir, la materia no solo se calienta: transforma su estructura interna.
Policultivos inspirados en la milpa
En abril de 2025, la investigación dio un nuevo giro hacia la seguridad alimentaria. Los científicos aplicaron la física de redes complejas para enfrentar amenazas como la arañita roja (Tetranychus urticae), que se desplaza entre hojas contiguas.
La conclusión: el diseño de policultivos, inspirados en sistemas ancestrales como la milpa mexicana, rompe la continuidad de plantas susceptibles y reduce la propagación de plagas. Incluso en suelos con alta presencia inicial de patógenos, elegir estratégicamente pares de especies según su susceptibilidad permite mantener una producción estable y sostenible.
Ciencia sin fronteras
Esta colaboración entre físicos de partículas de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y especialistas del Centro de Agroecología de la BUAP demuestra que la ciencia no reconoce límites disciplinarios. El mismo modelo matemático que explica fenómenos en estrellas de neutrones o en colisionadores de partículas hoy sirve para diseñar las granjas del futuro.
El proyecto cuenta con el respaldo de la Secretaría de Ciencias, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI) y la Vicerrectoría de Investigación y Estudios de Posgrado de la BUAP. Además, los resultados han sido reconocidos por el American Institute of Physics, que otorgó a los artículos derivados de esta investigación los galardones Featured Articles y Scientific Highlight Articles.
De los quarks a la milpa, la BUAP confirma que la Física no solo descifra el universo: también puede proteger nuestra comida.
