Hadronic structures and jet physics in QCD effective theories

Abstract

This thesis studies in detail two novel processes where transverse momentum dependentparton distribution functions (TMDPDFs or TMDs) play a crucial role. These two processesare dijet production in semi-inclusive deep inelastic scattering (SIDIS) and dijetproduction in semi-inclusive annihilation (SIA).Parton distribution functions (PDFs) play a pivotal role in unraveling hadron structureand provide insights into the longitudinal momentum distribution of quarks and gluonsinside hadrons. However, they lack crucial insights into their transverse momentum distribution.This limitation led to the development of TMDs, which can be understood as ageneralization of PDFs and constitute a more comprehensive framework for characterizingthe three-dimensional structure of hadrons. TMDs are indispensable for understandingphenomena involving the intrinsic transverse motion of partons, such as the spin structureof the nucleon and the orbital angular momentum...Esta tesis estudia en detalle dos procesos originales en los que las funciones de distribución de partones dependientes del momento transverso (TMDPDF o TMD, por sus siglas en inglés) juegan un papel fundamental. Estos dos procesos consisten en producción de dijets en semi-inclusive deep inelastic scattering (SIDIS) y producción de dijets en semi-inclusive annihilation (SIA). Las funciones de distribución de partones (PDF, por sus siglas en inglés) tienen un papel fundamental en la descripción de la estructura hadrónica y de la distribución longitudinal de momento de los quarks y gluones dentro de los hadrones. Sin embargo, carecen de información sobre su distribución de momento transverso. Esta limitación da lugar al desarrollo de las TMD, que pueden ser entendidas como una generalización de las PDF y constituyen un marco más completo para describir la estructura tridimensional de los hadrones. Las TMD son indispensables para comprender fenómenos que implican el movimiento transverso intrínseco de los partones, tales como la estructura de espín del nucleón y su momento angular orbital...