El Modelo Estándar de la física de partículas es uno de los edificios teóricos más exitosos de la historia de la ciencia: describe con precisión extraordinaria las interacciones electromagnética, débil y fuerte, y ha sido validado por décadas de experimentos de alta energía. Su construcción, sin embargo, no fue obra de unos pocos nombres célebres, sino el resultado de una comunidad científica amplia y diversa, en la que las contribuciones de investigadoras mujeres han sido con frecuencia infravaloradas o directamente silenciadas.

Este Trabajo de Fin de Grado propone estudiar en profundidad las aportaciones de una o varias de estas científicas al Modelo Estándar, integrando perspectiva histórica, análisis físico y reflexión sobre el contexto sociológico de la investigación. La elección concreta de las protagonistas queda abierta al criterio del estudiante o la estudiante, que podrá orientarse hacia perfiles experimentales —quienes diseñaron experimentos decisivos, descubrieron partículas clave o lideraron grandes colaboraciones internacionales— o hacia perfiles teóricos —quienes propusieron mecanismos de simetría, predijeron masas de partículas o formularon soluciones a problemas abiertos del modelo. En ambos casos existe material de enorme riqueza científica.

Desde el punto de vista de la física, el trabajo requerirá comprender los fundamentos del modelo de gauge electrodébil y de la cromodinámica cuántica a nivel cualitativo, estudiar los experimentos o desarrollos teóricos concretos realizados por las autoras seleccionadas, y situar esas contribuciones dentro de la estructura formal del Modelo Estándar. No se exige conocimiento previo de Teoría Cuántica de Campos: los conceptos necesarios —simetrías de gauge, ruptura espontánea, partículas mediadoras— se introducirán de forma progresiva y accesible partiendo de la Mecánica Cuántica avanzada ya cursada.

El trabajo combina así rigor científico con una mirada crítica hacia la historia de la física, y es adecuado tanto para estudiantes con vocación experimental como teórica. Se valorará especialmente la capacidad de conectar los resultados físicos concretos de las científicas estudiadas con el cuadro más amplio del Modelo Estándar, y de reflexionar sobre qué nos dice su historia acerca de cómo se construye el conocimiento científico.

The Standard Model of particle physics is one of the most successful theoretical constructions in the history of science: it describes electromagnetic, weak, and strong interactions with extraordinary precision and has been validated by decades of high-energy experiments. Its construction, however, was not the work of a few celebrated names, but the result of a broad and diverse scientific community in which contributions from women researchers have often been undervalued or silenced altogether.

This Bachelor’s thesis proposes an in-depth study of the contributions of one or more of these scientists to the Standard Model, integrating historical perspective, physical analysis, and reflection on the sociological context of research. The specific protagonists are left to the student’s choice: experimental profiles —those who designed decisive experiments, discovered key particles, or led major international collaborations— or theoretical profiles —those who proposed symmetry mechanisms, predicted particle masses, or formulated solutions to open problems in the model. In both cases, there is material of great scientific richness.

From a physics perspective, the project will require a qualitative understanding of the foundations of the electroweak gauge model and quantum chromodynamics, the study of concrete experiments or theoretical developments carried out by the selected authors, and the placement of those contributions within the formal structure of the Standard Model. No previous knowledge of Quantum Field Theory is required: the necessary concepts —gauge symmetries, spontaneous symmetry breaking, and mediating particles— will be introduced progressively and accessibly from the advanced Quantum Mechanics already studied.

The project thus combines scientific rigour with a critical look at the history of physics, and is suitable for students with either experimental or theoretical interests. Particular value will be placed on the ability to connect the concrete physical results of the scientists studied with the broader picture of the Standard Model, and to reflect on what their history tells us about how scientific knowledge is built.

La historia de las interacciones débiles es uno de los relatos más fascinantes de la física teórica del siglo XX: arranca con una lagrangiana fenomenológica propuesta por Fermi en 1934 para describir la desintegración beta, y culmina décadas después en una teoría de extraordinaria precisión que unifica las interacciones electromagnética y débil. A lo largo de ese camino, la física se vio obligada a incorporar ideas radicalmente nuevas: la violación de paridad, la ruptura espontánea de simetría, el mecanismo de Higgs y, finalmente, la evidencia de que los neutrinos oscilan —partículas que el Modelo Estándar original consideraba sin masa— y se mezclan entre distintos sabores, forzando una extensión del modelo.

Este Trabajo de Fin de Grado propone recorrer ese itinerario intelectual de forma progresiva, con el doble objetivo de comprender la estructura del sector leptónico del Modelo Estándar y de analizar en profundidad el fenómeno de las oscilaciones de neutrinos: su descripción cuántica, los parámetros de mezcla y las diferencias de masas accesibles experimentalmente, y las implicaciones teóricas que se derivan para la física más allá del modelo.

No se requieren conocimientos previos de Teoría Cuántica de Campos. Los conceptos necesarios se introducirán de forma autocontenida y progresiva, partiendo directamente de la Mecánica Cuántica avanzada. El trabajo está especialmente orientado a estudiantes que deseen consolidar su formación en física teórica de cara al máster, y que quieran adquirir el lenguaje y las herramientas conceptuales propias de la física de partículas moderna. El trabajo es igualmente una oportunidad para el estudiantado que, tras los cursos de Física Nuclear y de Partículas Elementales y el curso de Altas Energías, quiera ir más allá de los contenidos introductorios y profundizar en la estructura teórica que subyace a los fenómenos ya estudiados, conectando de forma coherente la fenomenología experimental con el marco conceptual del Modelo Estándar.

The history of weak interactions is one of the most fascinating narratives in twentieth-century theoretical physics. It begins with a phenomenological Lagrangian proposed by Fermi in 1934 to describe beta decay and culminates decades later in an extraordinarily precise theory that unifies electromagnetic and weak interactions. Along this path, physics had to incorporate radically new ideas: parity violation, spontaneous symmetry breaking, the Higgs mechanism, and finally the evidence that neutrinos oscillate —particles that the original Standard Model considered massless— and mix among different flavours, requiring an extension of the model.

This Bachelor’s thesis proposes a progressive journey through that intellectual route, with the dual objective of understanding the structure of the Standard Model’s leptonic sector and analysing in depth the phenomenon of neutrino oscillations: their quantum description, mixing parameters, experimentally accessible mass differences, and the theoretical implications for physics beyond the model.

No previous knowledge of Quantum Field Theory is required. The necessary concepts will be introduced self-contained and progressively, starting directly from advanced Quantum Mechanics. The project is particularly aimed at students who wish to consolidate their training in theoretical physics in preparation for a Master’s degree and who want to acquire the language and conceptual tools of modern particle physics. It is equally an opportunity for students who, after the courses in Nuclear and Elementary Particle Physics and High Energies, want to go beyond introductory material and delve into the theoretical structure underlying the phenomena already studied, coherently connecting experimental phenomenology with the conceptual framework of the Standard Model.