{"id":23618,"date":"2019-05-22T05:28:06","date_gmt":"2019-05-22T04:28:06","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=23618"},"modified":"2019-05-22T05:28:06","modified_gmt":"2019-05-22T04:28:06","slug":"%c2%bfque-habra-mas-alla-del-modelo-estandar-de-la-fisica-de-particulas-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2019\/05\/22\/%c2%bfque-habra-mas-alla-del-modelo-estandar-de-la-fisica-de-particulas-2\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 habr\u00e1 m\u00e1s all\u00e1 del Modelo Est\u00e1ndar de la F\u00edsica de Part\u00edculas?"},"content":{"rendered":"
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\u00a0\u00a0\u00a1El Mundo! \u00a1La Vida! \u00a1La Ciencia! \u00bfY la conciencia?<\/a><\/h2>\n<\/div>\n
El Universo de Ayer y el Universo de Hoy<\/a><\/div>\n

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Alg\u00fan maestro dec\u00eda:<\/div>\n
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\u201cInicialmente, se presenta, de modo simplificado, el Modelo Est\u00e1ndar como una teor\u00eda sofisticada que identifica las part\u00edculas elementales y sus interacciones. Despu\u00e9s, en el \u00e1mbito de esa teor\u00eda, se enfocan aspectos \u2013el vacuo no es vac\u00edo; part\u00edculas desnudas y vestidas;\u00a0materia oscura<\/a><\/a>\u00a0y viento oscuro; materia y antimateria; el campo y el\u00a0bos\u00f3n<\/a>\u00a0de\u00a0Higgs<\/a><\/a>;\u00a0neutrinos<\/a>\u00a0oscilantes\u2013 que pueden ser motivadores desde el punto de vista de la ense\u00f1anza y del aprendizaje de la F\u00edsica. Finalmente, se discute la probable superaci\u00f3n de esa teor\u00eda por otra m\u00e1s completa.\u201d<\/div>\n
\"Resultado<\/div>\n
“Quark<\/strong>. … En f\u00edsica de part\u00edculas, los quarks<\/a>\u200b\u200b o\u00a0quarks<\/strong>\u200b\u200b son los fermiones<\/a> elementales masivos que interact\u00faan fuertemente formando la materia nuclear y ciertos tipos de part\u00edculas llamadas hadrones<\/a>. Junto con los\u00a0leptones<\/a><\/strong>, son los constituyentes fundamentales de la materia bari\u00f3nica.”<\/div>\n<\/blockquote>\n
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Los\u00a0leptones<\/a><\/a>\u00a0s\u00f3lo interaccionan entre s\u00ed mediante fuerzas d\u00e9biles y\/o electromagn\u00e9ticas. Los\u00a0quarks<\/a>, sin embargo, interaccionan por cualquiera de las tres fuerzas indicadas. Y, en todo \u00e9sto, la gravedad est\u00e1 ausente y hace que la teor\u00eda est\u00e9 incompleta. De todas las maneras, no debemos quitar m\u00e9rito a tan compleja construcci\u00f3n de la mente humana que tan buenos resultados nos ha dado.<\/div>\n<\/div>\n
Gordon Kane, un f\u00edsico te\u00f3rico de la Universidad de Michigan nos dice:<\/div>\n
\"Resultado<\/div>\n
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\u201c\u2026 el Modelo Est\u00e1ndar es, en la historia, la m\u00e1s sofisticada teor\u00eda matem\u00e1tica sobre la naturaleza. A pesar de la palabra \u201cmodelo\u201d en su nombre, el Modelo Est\u00e1ndar es una teor\u00eda comprensiva que identifica las part\u00edculas b\u00e1sicas y especifica c\u00f3mo interact\u00faan. Todo lo que pasa en nuestro mundo (excepto los efectos de la gravedad) es resultado de las part\u00edculas del Modelo Est\u00e1ndar interactuando de acuerdo con sus reglas y ecuaciones.\u201d<\/div>\n<\/blockquote>\n
De acuerdo con el Modelo Est\u00e1ndar,\u00a0leptones<\/a><\/a>\u00a0y\u00a0quarks<\/a>\u00a0son part\u00edculas verdaderamente elementales, en el sentido de que no poseen estructura interna. Las part\u00edculas que tienen estructura interna se llaman\u00a0hadrones<\/a><\/a>; est\u00e1n constituidas por\u00a0quarks<\/a>:\u00a0bariones<\/a>\u00a0cuando est\u00e1n formadas por tres\u00a0quarks<\/a>\u00a0o tres antiquarks, o\u00a0mesones<\/a><\/a>\u00a0cuando est\u00e1n constituidas por un\u00a0quark<\/a>\u00a0y un antiquark.<\/div>\n
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Pero \u00bfc\u00f3mo se da la interacci\u00f3n? \u00bfQui\u00e9n \u201ctransmite el mensaje\u201d de la fuerza entre las part\u00edculas que interact\u00faan? Eso nos lleva a las part\u00edculas mediadoras o part\u00edculas de fuerza o, tambi\u00e9n, part\u00edculas virtuales.<\/div>\n
Las interacciones fundamentales tienen lugar como si las part\u00edculas que interact\u00faan \u201cintercambiasen\u201d otras part\u00edculas entre s\u00ed. Esas part\u00edculas mediadoras ser\u00edan los\u00a0fotones<\/a><\/a>\u00a0en la interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica, los\u00a0gluones<\/a><\/a>\u00a0en la interacci\u00f3n fuerte, las part\u00edculas W y Z en la interacci\u00f3n d\u00e9bil y los\u00a0gravitones<\/a><\/a>\u00a0(a\u00fan no detectados) en la interacci\u00f3n gravitacional. Es decir, part\u00edculas el\u00e9ctricamente cargadas interactuar\u00edan intercambiando\u00a0fotones<\/a><\/a>, part\u00edculas con carga color interactuar\u00edan intercambiando\u00a0gluones<\/a><\/a>, part\u00edculas con carga d\u00e9bil intercambiar\u00edan part\u00edculas W y Z, mientras que part\u00edculas con masa intercambiar\u00edan\u00a0gravitones<\/a><\/a>.<\/div>\n
Las part\u00edculas mediadoras pueden no tener masa, pero tienen energ\u00eda, o sea, son pulsos de energ\u00eda. Por eso, se llaman virtuales. De los cuatro tipos de part\u00edculas mediadoras, las del tipo W y Z tienen masa, pero es com\u00fan que todas sean llamadas part\u00edculas virtuales.<\/div>\n
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\u00a1Pero faltan los campos! Los cuatro campos. Sabemos que un cuerpo con masa crea alrededor de s\u00ed un campo gravitacional, un campo de fuerza que ejerce una fuerza sobre otro cuerpo masivo y viceversa. An\u00e1logamente, un cuerpo cargado el\u00e9ctricamente, crea un campo electromagn\u00e9tico (si est\u00e1 en reposo, se percibe s\u00f3lo su componente el\u00e9ctrico, si est\u00e1 en movimiento se manifiesta tambi\u00e9n el componente magn\u00e9tico) y ejerce una\u00a0fuerza electromagn\u00e9tica<\/a><\/a>\u00a0sobre otro cuerpo electrizado y viceversa.<\/div>\n
El problema en esa bella simetr\u00eda de cuatro cargas, cuatro interacciones, cuatro fuerzas, cuatro tipos de part\u00edculas mediadoras y cuatro campos es que a\u00fan no hemos podido detectar ning\u00fan\u00a0gravit\u00f3n<\/a><\/a>\u00a0y la gravedad, en s\u00ed, no encaja bien en esa teor\u00eda llamada Modelo Est\u00e1ndar.<\/div>\n
\"Resultado<\/div>\n
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“La teor\u00eda de cuerdas es un intento por unificar estos dos mundos en un modelo matem\u00e1tico que funcione en todas las escalas. Pero ocurri\u00f3 algo no muy deseable. En un breve espacio de tiempo surgieron 5 versiones distintas del modelo, lo que le rest\u00f3 credibilidad. La Teor\u00eda-M es una nueva proposici\u00f3n postulada por\u00a0Edward Witten<\/a>\u00a0que unifica esas cinco teor\u00edas de las Supercuerdas. Cada una de las versiones de la teor\u00eda de cuerdas ser\u00edan una proyecci\u00f3n del del modelo M, del mismo modo que un cilindro proyecta sombras de diferentes formas dependiendo de la direcci\u00f3n de la luz (perdiendo una dimensi\u00f3n).”<\/div>\n<\/blockquote>\n
\"Resultado\"Resultado<\/div>\n

La F\u00edsica actual busca una teor\u00eda m\u00e1s amplia que el modelo est\u00e1ndar . Una teor\u00eda que d\u00e9 una descripci\u00f3n completa, unificada y consistente de la estructura fundamental del universo. \u00bfSer\u00e1 la compleja\u00a0Teor\u00eda de cuerdas,<\/strong>que integra tambi\u00e9n la interacci\u00f3n gravitatoria?<\/p>\n

El modelo est\u00e1ndar es una poderosa herramienta pero no cumple todas las expectativas; no es un modelo perfecto. En primer lugar, podr\u00edamos empezar por criticar que el modelo tiene casi veinte constantes que no se pueden calcular. Desde luego, se han sugerido numerosas ideas para explicar el origen de todos estos par\u00e1metros o n\u00fameros inexplicables y sus valores, pero el problema de todas estas teor\u00edas es que los argumentos que dan nunca han sido enteramente convincentes. \u00bfPor qu\u00e9 se iba a preocupar la naturaleza de una f\u00f3rmula m\u00e1gica si en ausencia de tal f\u00f3rmula no hubiera contradicciones? Lo que realmente necesitamos es alg\u00fan principio fundamental nuevo, tal como el principio de la\u00a0relatividad<\/a><\/a>, pero no queremos abandonar todos los dem\u00e1s principios que ya conocemos. \u00c9sos, despu\u00e9s de todo, han sido enormemente \u00fatiles en el descubrimiento del modelo est\u00e1ndar. El mejor lugar para buscar un nuevo principio es precisamente donde se encuentran los puntos d\u00e9biles de la presente teor\u00eda y, constru\u00edmos m\u00e1quinas como el LHC para que nos diga lo que no sabemos.<\/p>\n

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\"Resultado<\/p>\n

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Solo en m\u00e1quinas inmensas se puede llegar a desentra\u00f1ar los secretos de la materia<\/p>\n

Una regla universal en la f\u00edsica de part\u00edculas es que para part\u00edculas con energ\u00edas cada vez mayores, los efectos de las colisiones est\u00e1n determinados por estructuras cada vez m\u00e1s peque\u00f1as en el espacio y en el tiempo. El modelo est\u00e1ndar es una construcci\u00f3n matem\u00e1tica que predice sin ambig\u00fcedad c\u00f3mo debe ser el mundo de las estructuras a\u00fan m\u00e1s peque\u00f1as. Pero existen varias razones para sospechar que sus predicciones pueden, finalmente (cuando podamos emplear m\u00e1s energ\u00eda en un nivel m\u00e1s alto), resultar equivocadas.<\/p>\n

Vistas a trav\u00e9s del microscopio, las constantes de la naturaleza parecen estar cuidadosamente ajustadas sin ninguna otra raz\u00f3n aparente que hacer que las part\u00edculas parezcan lo que son. Hay algo muy err\u00f3neo aqu\u00ed. Desde un punto de vista matem\u00e1tico no hay nada que objetar, pero la credibilidad del modelo est\u00e1ndar se desploma cuando se mira a escalas de tiempo y longitud extremadamente peque\u00f1as, o lo que es lo mismo, si calculamos lo que pasar\u00eda cuando las part\u00edculas colisionan con energ\u00edas extremadamente altas. \u00bfY por qu\u00e9 deber\u00eda ser el modelo v\u00e1lido hasta aqu\u00ed? Podr\u00edan existir muchas clases de part\u00edculas s\u00faper pesadas que no han nacido porque se necesitan energ\u00edas a\u00fan inalcanzables. \u00bfD\u00f3nde est\u00e1 la part\u00edcula de\u00a0Higgs<\/a><\/a>? \u00bfC\u00f3mo se esconde de nosotros el\u00a0gravit\u00f3n<\/a><\/a>?<\/p>\n

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Parece que el Modelo est\u00e1ndar no admite la cuarta fuerza y tendremos que buscar m\u00e1s profundamente, en otras teor\u00edas que nos hablen y describan adem\u00e1s de las part\u00edculas conocidas de otras nuevas que est\u00e1n por nacer y que no excluya la Gravedad. Ese es el Modelo que necesitamos para conocer mejor la Naturaleza.<\/p>\n

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\"Resultado\"Imagen<\/p>\n

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Claro que las cosas no son tan sencilla y si deseamos evitar la necesidad de un delicado ajuste de las constantes de la naturaleza, creamos un nuevo problema: \u00bfc\u00f3mo podemos modificar el modelo est\u00e1ndar de tal manera que el ajuste fino no sea necesario? Est\u00e1 claro que las modificaciones son necesarias, lo que implica que muy probablemente haya un l\u00edmite m\u00e1s all\u00e1 del cual el modelo tal como est\u00e1 deja de ser v\u00e1lido. El modelo est\u00e1ndar no ser\u00e1 nada m\u00e1s que una aproximaci\u00f3n matem\u00e1tica que hemos sido capaces de crear, de forma que todos los fen\u00f3menos que hemos observado hasta el presente est\u00e1n reflejados en \u00e9l, pero cada vez que se pone en marcha un aparato m\u00e1s poderoso, tenemos que estar dispuestos a admitir que puedan ser necesarias algunas modificaciones del modelo para incluir nuevos datos que antes ignor\u00e1bamos.<\/p>\n

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M\u00e1s all\u00e1 del modelo est\u00e1ndar habr\u00e1 otras respuestas que nos lleven a poder hacer otras preguntas que en este momento, no sabemos ni plantear por falta de conocimientos.\u00a0 Si no conoci\u00e9ramos que los\u00a0protones<\/a>est\u00e1n formados por Quarks, \u00bfc\u00f3mo nos podr\u00edamos preguntar si habr\u00e1 algo m\u00e1s all\u00e1 de los Quarks?<\/p>\n

El gobierno de Estados Unidos, despu\u00e9s de llevar gastados miles de millones de d\u00f3lares, suspendi\u00f3 la construcci\u00f3n del\u00a0supercolisionador superconductor<\/em>\u00a0de part\u00edculas asestando un duro golpe a la f\u00edsica de altas energ\u00edas, y se esfum\u00f3 la oportunidad para obtener nuevos datos de vital importancia para el avance de este modelo, que de momento es lo mejor que tenemos.<\/p>\n

Se han estado inventando nuevas ideas, como la\u00a0supersimetr\u00eda<\/a><\/a>\u00a0y el technicolor. Los astrof\u00edsicos estar\u00e1n interesados en tales ideas porque predicen una gran cantidad de nuevas part\u00edculas superpesadas, y tambi\u00e9n varios tipos de part\u00edculas que interaccionan ultrad\u00e9bilmente, los\u00a0technipiones<\/a><\/a><\/em>. \u00c9stas podr\u00edan ser las WIMP\u2019s (Weakly Interacting Massive Particles<\/em>, o Part\u00edculas Masivas D\u00e9bilmente Interactivas) que pueblan los huecos entre las galaxias, y ser\u00edan as\u00ed las responsables de la masa perdida que los astrof\u00edsicos siguen buscando y llaman\u00a0\u201c<\/a>materia oscura<\/a><\/a>\u201d.<\/p>\n

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Que aparezcan \u201ccosas\u201d nuevas y adem\u00e1s, imaginarlas antes, no es f\u00e1cil. Recordemos c\u00f3mo Paul Dirac se sinti\u00f3 muy inc\u00f3modo cuando en 1931 dedujo, a partir de su ecuaci\u00f3n del\u00a0electr\u00f3n<\/a>, que deber\u00eda existir una part\u00edcula con carga el\u00e9ctrica opuesta. Esa part\u00edcula no hab\u00eda sido descubierta y le daba reparo perturbar la paz reinante en la comunidad cient\u00edfica con una idea tan revolucionaria, as\u00ed que disfraz\u00f3 un poco la noticia: \u201cQuiz\u00e1 esta part\u00edcula cargada positivamente, tan extra\u00f1a, sea simplemente el\u00a0prot\u00f3n<\/a><\/a><\/em>\u201d, sugiri\u00f3. Cuando poco despu\u00e9s se identific\u00f3 la aut\u00e9ntica antipart\u00edcula del\u00a0electr\u00f3n<\/a>\u00a0(el positr\u00f3n) se sorprendi\u00f3 tanto que exclam\u00f3: \u201c\u00a1Mi ecuaci\u00f3n es m\u00e1s inteligente que su inventor!<\/em>\u201d. Este \u00faltimo comentario es para poner un ejemplo de c\u00f3mo los f\u00edsicos trabajan y buscan caminos matem\u00e1ticos mediante ecuaciones de las que, en cualquier momento (si est\u00e1n bien planteadas), surgen nuevas ideas y descubrimientos que ni se pod\u00edan pensar. As\u00ed pas\u00f3 tambi\u00e9n con las ecuaciones de\u00a0Einstein<\/a><\/a>\u00a0de la\u00a0relatividad<\/a><\/a>\u00a0general, donde Schwarzschild dedujo la existencia de los\u00a0agujeros negros<\/a><\/a>.<\/p>\n

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\"File:Evoluci\u00f3n<\/p>\n

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Se piensa que al principio del comienzo del tiempo, cuando surgi\u00f3 el\u00a0Big Bang<\/a><\/a>, las energ\u00edas eran tan altas que all\u00ed reinaba la simetr\u00eda total; s\u00f3lo hab\u00eda una sola fuerza que todo lo englobaba. M\u00e1s tarde, a medida que el universo se fue expandiendo y enfriando, surgieron las cuatro fuerzas que ahora conocemos y que todo lo rigen. Tenemos los medios, en los supercolisionadores de part\u00edculas, para viajar comenzando por 1.000 MeV, hasta finalizar en cerca de 1019<\/sup>\u00a0MeV, que corresponde a una escala de longitudes de aproximadamente 10–<\/sup>30<\/sup>\u00a0cm. Howard Georgi, Helen Quinn y Steven Weinberg descubrieron que \u00e9sta es la regi\u00f3n donde las tres constantes de acoplamiento\u00a0gauge<\/a><\/a>\u00a0se hacen iguales (U(1), SU(2) y SU(3)); resultan ser lo mismo. \u00bfEs una coincidencia que las tres se hagan iguales simult\u00e1neamente? \u00bfEs tambi\u00e9n una coincidencia que esto suceda precisamente en esa escala de longitud? Faltan s\u00f3lo tres ceros m\u00e1s para alcanzar un punto de retorno. Howard Georgi y Sheldon Glashow descubrieron un modelo genuinamente unificado en el dominio de energ\u00edas de 1019<\/sup>\u00a0MeV tal que, cuando se regresa de all\u00ed, espont\u00e1neamente surgen las tres fuerzas\u00a0gauge<\/a><\/a>\u00a0tal como las conocemos. De hecho, ellos encontraron el modelo; la f\u00f3rmula ser\u00eda SU(5), que significa que el multiplote m\u00e1s peque\u00f1o debe tener cinco miembros.<\/p>\n

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\"http:\/\/cmcagustinos.files.wordpress.com\/2010\/10\/circulo.jpg\"<\/p>\n

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Materia y Energ\u00eda Oscura\u2026 Un\u00a0Misterio\u2026Sin resolver.<\/h2>\n

Y, a todo esto, \u00bfd\u00f3nde est\u00e1 esa energ\u00eda oculta? \u00bfY donde la materia? Podemos suponer que la primera materia que se creo en el Universo fue la que llamamos (alg\u00fan nom,bre hab\u00eda que ponerle) \u201cMateria Oscura\u201d, esa clase de Ilem o sustancia primera del Universo que mejor ser\u00eda llamarla invisible, ya que, de no ser as\u00ed, dif\u00edcil ser\u00eda explicar c\u00f3mo se pudieron formar las primeras estrellas y galaxias de nuestro Universo, \u00bfd\u00f3nde est\u00e1 el origen de la fuerza de Gravedad que lo hizo posible, sino en esa materia escondida?<\/p>\n

\u00a1Lo dicho! Necesitamos saber, y, deseo que de una vez por todas, se cumpla lo que dej\u00f3 dicho Hilbert en su tumba de Gotinga (Alemania): \u201cTenemos que saber, \u00a1sabremos!. Pero\u2026<\/p>\n

\u00a1Que sea pronto!<\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n

\r\n\t\t\r\n\t\t
<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u00a0\u00a0\u00a1El Mundo! \u00a1La Vida! \u00a1La Ciencia! \u00bfY la conciencia? El Universo de Ayer y el Universo de Hoy     Alg\u00fan maestro dec\u00eda: \u201cInicialmente, se presenta, de modo simplificado, el Modelo Est\u00e1ndar como una teor\u00eda sofisticada que identifica las part\u00edculas elementales y sus interacciones. Despu\u00e9s, en el \u00e1mbito de esa teor\u00eda, se enfocan aspectos \u2013el […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[7],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23618"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23618"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23618\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23618"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23618"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23618"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}