Físicos han descubierto un orden inesperado dentro del entorno aparentemente caótico de las colisiones de protones de alta energía en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), según un estudio publicado el 5 de enero de 2026 por el Instituto Henryk Niewodniczanski de Física Nuclear de la Academia de Ciencias de Polonia. La investigación desafía las suposiciones previas sobre la transición de quarks y gluones a partículas ordinarias después de una colisión, revelando que la entropía, o grado de desorden, permanece constante durante todo el proceso.

Los hallazgos provienen de un modelo de colisión mejorado que refleja con mayor precisión los datos experimentales del LHC. Los investigadores habían anticipado que la transición de un estado denso y en ebullición de quarks y gluones a partículas ordinarias alteraría la entropía del sistema. Sin embargo, el nuevo modelo demuestra que la entropía de los quarks y gluones que interactúan es virtualmente idéntica a la entropía de los hadrones, partículas subatómicas compuestas, que emergen de la colisión.

"Este resultado inesperado resulta ser una huella digital directa de la mecánica cuántica en acción", declaró el instituto en su comunicado. La entropía constante sugiere que la mecánica cuántica juega un papel más importante en estas interacciones de alta energía de lo que se entendía anteriormente.

Las colisiones de protones de alta energía, como las que ocurren en el LHC, crean un entorno extremo donde los quarks y los gluones, los componentes fundamentales de la materia, se liberan brevemente de los protones. Esto crea un mar agitado de partículas, incluidas partículas virtuales de corta duración. Comprender este proceso es crucial para sondear las fuerzas fundamentales de la naturaleza y la estructura de la materia.

El modelo de colisión mejorado incorpora algoritmos avanzados y técnicas computacionales para simular las complejas interacciones dentro de las colisiones de protones. Esto permite a los físicos analizar los datos con mayor precisión e identificar patrones sutiles que antes estaban ocultos. El hecho de que el modelo se alinee tan estrechamente con los datos experimentales brinda un fuerte apoyo a la conclusión de que la entropía permanece sin cambios.

Las implicaciones de este descubrimiento se extienden más allá de la física fundamental. La comprensión de la dinámica de las colisiones de alta energía puede potencialmente informar los avances en otros campos, como la ciencia de los materiales y la energía nuclear. La capacidad de modelar con precisión estos sistemas complejos se basa en gran medida en algoritmos sofisticados de IA, que se refinan continuamente para mejorar la precisión y la eficiencia de las simulaciones.

Los investigadores planean refinar aún más el modelo de colisión y explorar las implicaciones de la entropía constante en otros experimentos de física de alta energía. También tienen como objetivo investigar el papel del entrelazamiento cuántico en el mantenimiento del orden dentro de estos entornos caóticos. La investigación en curso promete arrojar más luz sobre las leyes fundamentales que rigen el universo y el papel de la mecánica cuántica en la configuración del comportamiento de la materia en su nivel más básico.