La ciencia del fútbol: la física del balón y la biología del césped también juegan el Mundial

¿Qué tienen que ver fútbol y ciencia? En la vorágine de un Mundial como el que se disputa este 2026, ambos podrían parecer tan mutuamente excluyentes como la pasión y la razón: para muchos aficionados, el deporte más popular del globo es la primera frente a la segunda, la clásica ‘furia española’.

España es hoy la segunda selección del mundo según la FIFA. Pero cae hasta el puesto 25 en premios Nobel de ciencia —una posición discreta para su nivel de desarrollo—. Esta diferencia parece reflejar la distancia entre ambos ámbitos.

Sin embargo, el fútbol es el deporte sobre el que más ciencia se publica: unos 14 000 estudios científicos hasta 2020, aproximadamente la quinta parte de todos los trabajos sobre deportes y un 60 % más artículos que el siguiente deporte más estudiado.

El fútbol bebe continuamente de nuevos hallazgos en múltiples áreas, incluso las menos obvias como la neurociencia. En 2014 un pequeño estudio japonés mostró que la estrella brasileña Neymar, exjugador del Fútbol Club Barcelona, utilizaba un 90 % menos de actividad neuronal en el control motor del pie que otros futbolistas de menor nivel.

Trionda, el balón de Adidas del Mundial 2026, más estable y predecible que otros de campeonatos anteriores. / FIFA

En palabras del investigador en entrenamiento deportivo Michael John O’Keeffe, de la Universidad de Queensland, el cerebro de un deportista excepcional funciona en modo  ‘piloto automático’; no necesita procesar cada pequeño detalle porque lo habitual ya lo descuenta su modelo mental.

El ejemplo de Neymar sería un caso de procesamiento predictivo o codificación predictiva, una teoría neurocientífica según la cual, explica O’Keeffe, el cerebro no es “una computadora que examina toda la información sensorial que recibe constantemente, prioriza lo importante y después decide qué acción tomar”, sino que “continuamente predice sus inputs basándose en las estimaciones más probables por medio de su modelo predictivo”.

Solo cuando aparece algo nuevo el cerebro reacciona, lo incorpora para refinar su modelo. Así, el entrenamiento se basa en sorprender con variaciones inesperadas; se dirige al cerebro, no a las piernas.

Estos sistemas alimentan el videoarbitraje o VAR (siglas en inglés de Video Assistant Referee, árbitro asistente de vídeo), ayudado por la detección semiautomática del fuera de juego y la tecnología de gol que determina si el balón ha rebasado la línea de meta.

Así, mientras los futbolistas juegan, ellos y el propio balón están generando millones de datos que alimentan los sistemas de análisis. Para el procesamiento de este Big Data se necesitan potentes plataformas tecnológicas; en España, la Liga Nacional de Fútbol Profesional es una de las organizaciones que desde hace años explotan este tipo de recursos de manera intensiva, a través de su departamento de Football Intelligence & Performance.

Los resultados se trasladan a la optimización de los programas de entrenamiento o el diseño de tácticas de juego, lo que mejora el rendimiento físico y mental de los jugadores y el desempeño del equipo.

Un ejemplo de cómo el conocimiento convierte en ciencia lo que antes era suerte o intuición es un lance futbolístico siempre rodeado de supersticiones: popularmente se habla de él como la ‘lotería de los penaltis’. Desde la Facultad de Ciencias del Deporte de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla, Javier Gálvez González y José Manuel Cenizo Benjumea sostienen que en la llamada pena máxima del fútbol hay más de ciencia que de lotería.

Los datos indican que compensa ignorar lo que vaya a hacer el portero y apuntar a una esquina equilibrando fuerza y precisión, pero en la mayoría de los casos el jugador intenta prever la anticipación del guardameta para engañarlo.

Estos análisis pueden enriquecerse con la aportación de la Inteligencia Artificial (IA). Aunque según Gálvez no tendrá aplicación para asegurar que un lanzador acierte ese penalti que vale un campeonato, “puede servir de apoyo para analizar las evidencias existentes e integrarlas en los entrenamientos”.

Mucho más que una pelota

Posiblemente uno de los aspectos más desconocidos sea la ciencia que hay detrás del objeto más imprescindible del fútbol. Antiguamente primaba el balón de cuero natural cosido a mano como estándar de excelencia, pero hace décadas que el fútbol de alta competición abandonó esta idea.

En cada Mundial se utiliza un nuevo modelo que desde 1970 ha estado a cargo de la compañía alemana Adidas. El Tango España de 1982 fue el último balón de cuero; este material se eliminó porque absorbía mucha agua, lo que alteraba su peso y comportamiento según la humedad. En México 86 se introdujo el primer balón sintético, el Azteca.

En los balones de ediciones sucesivas de la Copa del Mundo el número de paneles se ha reducido con el fin de obtener una forma más esférica, además de probarse distintas texturas y materiales como la llamada espuma sintáctica, que contiene microesferas huecas.

Estos cambios en la construcción de los balones en cada Mundial resultan en diferencias sobre cómo se comportan, debido a fenómenos de la dinámica de fluidos como el efecto Magnus: cuando la pelota gira al volar, arrastra aire con su rotación, en direcciones contrarias en sus caras opuestas; en una de ellas, a favor de su desplazamiento, y en la otra en contra.

Esto crea una diferencia de presión del aire entre ambos lados que desvía la trayectoria. Es lo que se conoce como un tiro con efecto o con rosca y que se usa, por ejemplo, para esquivar la barrera en el lanzamiento de una falta o para conseguir un gol directo de saque de esquina.

Los resultados no siempre satisfacen a los jugadores. Fue especialmente criticado el balón Jabulani de Sudáfrica 2010, el Mundial que ganó España. Era una esfera perfecta de ocho paneles y uniones casi planas, con una textura superficial para aumentar su resistencia al aire. Pero resultó demasiado liso, tanto que su comportamiento en el aire era errático e impredecible: tendía a frenarse con poca rotación, con súbitas caídas y virajes.

En campeonatos sucesivos, Adidas ha corregido los defectos del Jabulani. Y este año 2026, en el Mundial con sedes en Canadá, México y EE UU, es el turno de un nuevo balón: el Trionda.

Desde hace 20 años, John Eric Goff se ha labrado una reputación como probador de balones. Pero no es futbolista, sino físico del deporte en la Universidad de Puget Sound en EE UU, próximamente en la Universidad Purdue. En colaboración con investigadores japoneses, Goff somete a los balones a pruebas en un túnel de viento para testar su aerodinámica y predecir su comportamiento en el campo. Los resultados se publican en un estudio científico.

Un balón que puede favorecer a España

¿El veredicto? “No diría que el Trionda es mejor o peor; es un toma y daca”, resume Goff a SINC. El físico apunta que sus cuatro paneles son el mínimo hasta ahora en un balón mundialista, “pero Adidas no ha hecho una pelota de playa lisa: las uniones, surcos y texturas de la superficie lo hacen más rugoso que los balones de Mundiales recientes”.

Esa rugosidad rebaja el umbral de la crisis de arrastre, un fenómeno que reduce de golpe la resistencia por encima de dicha velocidad, al contrario de lo esperado. “Esto debería hacerlo menos propenso al tipo de vuelo extraño e impredecible que vimos con el Jabulani en 2010”.

En suma, “un balón estable y competente, más predecible, quizá un poco peor para el alcance máximo”. Esa predictibilidad complacerá a los porteros, pero también el Trionda podría gustar a los equipos que practican el control y la posesión del balón con pases cortos y medidos, en oposición al juego largo y en altura con tiros a distancia.

El físico se muestra cauto respecto a qué equipos concretos podrían verse favorecidos por el Trionda, pero se atreve a arriesgar un pronóstico: “Yo diría que equipos como España, Argentina, Portugal o Japón, equipos que se sienten cómodos con un fútbol técnico y conectado, están mejor posicionados”, valora. “Pero el efecto del balón será pequeño comparado con el talento, las tácticas, la preparación, la forma física y las condiciones de los encuentros; ¡desde mi visión personal, España pinta bien!”

De las condiciones externas que pueden afectar al juego de los equipos, Goff destaca una como “the big one”: la densidad del aire, menor a mayor altura. El Mundial 2026 es inusual por disputarse en tres países con altitudes y climas muy dispares. La temperatura y la humedad también modifican la densidad: el aire caliente y húmedo es más ligero.

Con un aire menos denso la fricción disminuye, pero también se reduce el efecto Magnus. “El mismo chut en Vancouver o Toronto no volará igual que en Ciudad de México o Guadalajara”, dice Goff.

Pero la temperatura y la humedad afectan además a otro protagonista fundamental de cada partido: el campo de juego. La hierba húmeda o seca, esponjosa o dura, resbaladiza o áspera, condiciona de forma drástica cómo la pelota rueda, se desliza y rebota, y cómo las botas de los jugadores corren y se agarran. Debido a ello, el césped de los estadios donde se celebran los encuentros es también toda una ciencia, que implica a expertos en suelos y plantas.

Esto puede parecernos obvio en Europa, pero algunas de las sedes de este Mundial son estadios de fútbol americano con hierba artificial, a veces bajo techo y con poca luz solar; recintos donde colocar césped vivo por primera vez y que creciese era todo un reto, que la FIFA encargó al equipo de Rogers en colaboración con el grupo dirigido por John Sorochan en la Universidad de Tennessee.

“Nuestro trabajo es asegurar que todos los campos den la misma sensación a los jugadores”, afirma Rogers. Lo cual no es precisamente tarea sencilla cuando entre Vancouver y Ciudad de México hay un total de 16 sedes en tres zonas climáticas distintas.

Esta gran escala ha sido para Rogers uno de los más grandes desafíos de este torneo, que ha necesitado cinco años de investigación. “Lo hicimos controlando la mezcla de tipos de hierba, cómo se refuerza, y las especificaciones del césped y el suelo”.

La hierba se ha cultivado en diferentes viveros, en suelo de arena para un buen drenaje, con fibras plásticas mezcladas como refuerzo, y sobre base plástica para no cortar las raíces al enrollarla en tepes y trasladarlos a los estadios.

Toda esta ciencia, completada, lista y en su lugar, tal vez quede en un discreto segundo plano cuando el pitido del árbitro inicie el campeonato. Pero seguirá ahí para dejar al azar lo menos posible, para comprender la evidencia científica que hay detrás del juego y que, como recuerda Gálvez, no se recurra a “la frase que todo lo salva: es que el fútbol es así”.