Santiago Antúnez de Mayolo (Huacllán, Áncash, 10 de enero de 1887-Lima, 20 de abril de 1967) fue un físico, ingeniero y matemático peruano. Fue candidato al Premio Nobel de Física en 1943.
Graduado en ciencias matemáticas en la Universidad de San Marcos, viajó a Francia para obtener el título de ingeniero electricista en la Universidad de Grenoble. Retornó al Perú en 1912. Ejerció la docencia universitaria en San Marcos y recorrió el Perú, buscando caídas de agua para la instalación de centrales eléctricas. Se le deben los estudios fundamentales para la construcción de la central hidroeléctrica Cañón del Pato, así como el diseño de la central hidroeléctrica de Machu Picchu y del gran complejo hidroeléctrico del Mantaro, que hoy lleva su nombre. Fue además precursor de la física moderna, pues en su trabajo titulado Hipótesis sobre la constitución de la materia (1924) propuso la existencia de una energía no eléctrica, a la que denominó elemento neutro, ocho años antes del descubrimiento del neutrón. Asimismo, en 1932, publicó otro estudio titulado Los tres elementos constitutivos de la materia, en el cual predijo la existencia del positrón (electrón positivo), poco antes de que se demostrara experimentalmente.
En su honor, el principal centro universitario de Huaraz, capital del departamento de Áncash, lleva su nombre.
Nació en la hacienda de Vista Bella, distrito de Huacllán, provincia de Aija, en el del departamento de Áncash. Sus padres fueron Ángel Antúnez de Mayolo Valenzuela y María Bárbara Gomero y Quijano.
Estudió en el Colegio Nacional La Libertad de Huaraz y luego en el Colegio Nuestra Señora de Guadalupe (Lima), en este último tuvo como compañero y amigo al famoso escritor peruano Abraham Valdelomar. En 1905 ingresó como alumno en la sección de Ciencias Matemáticas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos de Lima, donde tuvo por maestros a Artidoro García Godos, José Granda Esquivel, Enrique Hermosa y Federico Villarreal. El 24 de diciembre de 1906, durante la clausura del año académico, recibió de manos del presidente José Pardo y Barreda una distinción por sus altas calificaciones y se le hizo entrega de la medalla de oro de su promoción.
En 1907, ocurrido el fallecimiento de su padre, su familia decidió enviarlo a proseguir sus estudios en Europa. Por recomendación del ingeniero Emilio Guaarini, físico italiano que había trabajado en el Perú como profesor de electricidad en la Escuela de Artes y Oficios de Lima, Antúnez de Mayolo escogió el Instituto Electrotécnico de la Universidad de Grenoble en Francia, para seguir sus estudios de ingeniería. Los estudios en Grenoble duraron hasta 1909. El 14 de agosto de ese año se le otorgó el diploma de Ingeniero Electricista y tres meses más tarde recibió el diploma de Estudios de Química Industrial y Electroquímica.
En 1910, efectuó un año de prácticas en los talleres de la Sociedad de Electricidad Alioth en Münchenstein-Bâle, cerca de Basilea, Suiza, a la que pocos años antes se le había encargado la construcción de todo el material eléctrico para las poderosas centrales hidroeléctricas de Hauterive y Montbovon; aprendiendo las tecnologías desarrolladas por Alioth, que incluían también la construcción de locomotoras eléctricas.
Al término de sus prácticas en 1911 realizó una gira por diferentes países europeos visitando plantas electrosiderúrgicas. De esa manera, conoció la planta de la ciudad Le Creusot y la acería Paul Giraud en Francia, la acería Stassano de Milán en Italia, la planta de Saint Poelten en Austria, la de Duseldorf en Alemania y la fundición de Trollhatan en Suecia, reconociendo en dichos lugares las aplicaciones tecnológicas del momento. Asimismo, interesado también en el tema de los fertilizantes recorrió a las plantas electroquímicas de Piano d'Orta en Italia y las instalaciones de la Sociedad Noruega del Salitre en Nottoden.
De Noruega pasó a Londres y de allí, en febrero de 1912, viajó a Nueva York matriculándose en un curso de electricidad aplicada en la Universidad de Columbia. Es en Nueva York donde conoció a la noruega Lucie Rynning, con quien contrajo matrimonio el 28 de junio de 1912, regresando con ella al Perú en diciembre del mismo año. Ambos tuvieron un hijo Santiago Erik Antúnez de Mayolo Rynning, historiador y abogado que llegaría a ser diputado del Congreso de la República, quien nació en abril de 1913 y murió en mayo del 2012 a los 99 años.
En 1923 se doctoró en Ciencias Matemáticas en la Universidad de San Marcos. En 1924 participó en el III Congreso Científico Panamericano celebrado en Lima.
En agosto de 1933 fue nombrado profesor del Departamento de Electricidad de la Escuela Nacional de Artes y Oficios de Lima. Allí impartió las asignaturas de Electricidad Aplicada e Industrial. Su labor docente la continuó de manera ininterrumpida hasta el año 1959.
Entre las décadas de 1930 y 1950 desplegó una profusa labor científica investigando, no solo en el campo de la ingeniería y la física, sino también en la arqueología y la historia.
En 1913 era presidente del Perú Guillermo Billinghurst, con quien Santiago Antúnez de Mayolo se puso a sus órdenes apenas llegado del extranjero; sin embargo, se le ofreció un puesto con sueldo exiguo para estudiar la navegabilidad de los ríos en la inexplorada selva de Madre de Dios, ofrecimiento que fue rechazado por recomendación de su amigo, el senador por Áncash, Germán Schreiber Waddington.
Rechazado el ofrecimiento, Santiago Antúnez de Mayolo partió a la villa de Aija, Áncash, en compañía de su esposa Lucie. Estando allí, nació su primogénito Erick Santiago, el 4 de abril de 1913.
A principios de mayo de ese año salió de Aija rumbo a Huaraz teniendo como meta conocer y explorar el Cañón del Pato, a fin de observar la energía potencial de las aguas del río Santa a su paso por dicho desfiladero y así confirmar la factibilidad de sus cavilaciones: instalar una potente central hidroeléctrica para suministro de la región y de una futura fábrica de abonos sintéticos. Luego de recorrer el Cañón del Pato y realizar los cálculos y mediciones correspondientes, corroboró su idea de construir allí una central hidroeléctrica.
Volvió a Lima en agosto de 1913 animado para exponer al presidente Billinghurst sus estudios sobre hidroelectricidad en el Cañón del Pato; sin embargo encontró un cerrado obstáculo en el ministro de Fomento y Obras Públicas, Fermín Málaga Santolalla, quien tildó de imposible tal proyecto. Esto no desanimó a Antúnez de Mayolo, quien, en sociedad con Marcial Pastor, diputado por Lambayeque, fundó el 23 de septiembre de 1913 la Compañía Hidroeléctrica del Cañón del Pato, con el objeto de impulsar su proyecto de industrialización de la región Santa. Sin embargo, unos años más tarde los socios liquidarían el proyecto.
En mayo de 1914 comenzó a trabajar como ingeniero electricista en la Empresa Minera Explotadora Huallanca en la provincia de Dos de Mayo en Huánuco. Esta empresa de capitales alemanes explotaba la mina San Francisco. Allí se ocupó de levantar los planos de algunos socavones y participar de la instalación de las líneas de transmisión eléctrica para las minas. Estando en dicho puesto estalló la Primera Guerra Mundial, lo que trajo como consecuencia que la minera redujera personal y Antúnez de Mayolo tuviera que buscar nuevo trabajo. Probando fortuna se dirigió a la región de Monzón, aprovechando para redactar los resultados finales de su investigación sobre la hidroelectricidad del Cañón del Pato denominándolo "Proyecto Hidro-Eléctrico Químico del Cañón del Pato".
En febrero de 1916 regresó a Lima para ocupar el cargo de ingeniero subjefe de Alumbrado y Fuerza Motriz en las Empresas Eléctricas Asociadas, dirigido en esos años por Mariano Ignacio Prado Ugarteche, como gerente general. En dicha empresa empezó a diseñar y dirigir los trabajos de interconexión eléctrica con el Callao, que hasta ese año recibía el servicio de suministro eléctrico de la Compañía del Gas. Paralelamente, había empezado desde junio de 1916 como profesor en los cursos de electricidad y física en la antigua Escuela de Ingenieros del Perú. La labor docente la ejercería ininterrumpidamente hasta 1959, cuando se jubiló siendo Decano de la Facultad de Química de la Universidad Mayor de San Marcos.