夸克胶子等离子体是量子色动力学描述的由(近乎)自由的夸克和胶子组成的一种特殊物质形态。它只存在于高温高密的环境，曾经广泛存在于宇宙诞生后的百万分之几秒内。建造位于美国布鲁克海汶国家实验室的相对论重离子对撞机的目的便是通过极高能量的重离子束流对撞，来创造产生夸克胶子等离子体的条件并研究这种物质的特性。　　 在相对论重离子对撞机上发现夸克胶子等离子体的主要两个依据是集体流和喷注-淬火现象。它们分别描述了软部分子的集体行为和硬部分子穿过介质的能量损失。在碰撞的不同时期，软部分子和硬部分子的产生起着不同的主导作用，其观测量也会相应发生的变化。在本文中，我们研究了不同横动量区间方位角的各向异性。它能够反应在重离子碰撞过程中软硬过程的联系和转化，从而能够帮助我们确定碰撞的时间线，并提供碰撞中动力学的内部信息。　　 通常情况下，我们用粒子动量分布的傅立叶展开系数来描述方位角的各向异性。在非对心碰撞中，两个碰撞核重叠区域的密度梯度随着系统的膨胀会转化成方位角的各向异性。在低横动量区，二阶系数椭圆流的值与流体力学的预言接近，表明介质的性质可能与理想流体相近。在中横动量区域，人们观测到了“组分夸克标度性”，意味着强子产生于解禁闭的部分子态。然而，考虑实际效应的模型，如海夸克和胶子参与的强子结构，强子内夸克的动量分布等等，都会造成组分夸克标度性的破缺。而在高横动量区，当来自初始碰撞硬散射的硬部分子穿过非对称的重叠区域时，在不同方向上穿越的路径长度不同，因此能量损失也不同，从而导致了方位角的各向异性。　　 在本文中，我们测量了在200 GeV下金-金对撞横动量0到6 GeV/c的π，p(p-)，Kos，Λ(Λ-)粒子的椭圆流。在pr/nq约等于0.5到1.5 GeV/c的区间，π介子的椭圆流比重子的椭圆流大20％左右，而考虑真实效应的模型只预言了最多5％的介质和重子的区别。这是目前为止首次在实验上观测并界定组分夸克标度性的破缺的区域。在我们测量的pr/nq、和(mT-m)/nq最大的区间，只有考虑了部分子碎裂贡献的联合模型才能描述标度性破缺的程度。这个意味着的部分子碎裂的粒子产生机制此区域开始起主导作用。我们还测量了横动量高至15 GeV/c的带电粒子的椭圆流。直到10 GeV/c左右，椭圆流的值仍然是大于0的。这与部分子能量损失图像的预言一致，也是高密物质产生的证据之一。　　 测量量υ4/υ22被认为是衡量系统理想流体行为的探针之一，它与系统热化的程度直接相关。我们测量了带电粒子和各种已鉴别粒子的υ4/υ22，发现在横动量为2 GeV、c左右的区间，所有粒子υ4/υ22的值都基本上等于1，大于理想流体预测的值。这有可能是由于υ2和υ4的起伏造成，也可能意味着系统并未完全热化。　　 电荷平衡函数是被定义用来测量电荷平衡的观测量。它对于电荷产生机制和随后平衡电荷的扩散十分敏感。因此，电荷平衡函数能够给我们提供单元碰撞中粒子产生过程的内部信息。　　 在本文中，我们第一次研究了在强子-强子和核-核碰撞中电荷平衡函数的平移不变性。在NA22、EHS实验组的π+p and K+p22 GeV碰撞中，我们发现电荷平衡函数在全快度区间是平移不变的。也就是说，B(δy|yw)和(1-δy/|yw|)的比值在整个相空间中，不依赖于观测窗口的大小和位置。我们同样在STAR、RHIC实验组的金-金200 GeV的实验中观测到这一纵向性质。为了与实验结果相比较，我们用PYTHIA和AMPT蒙特-卡洛模型验证了这个结果。　　 传统意义上，平移不变性指的是单粒子的密度分布不依赖于快度。电荷平衡函数的平移不变性意味着，除了电荷守恒，带电粒子的产生同时受到电荷平衡的约束。并且，末态粒子的电荷关联在纵向洛仑兹变换的坐标系下是不变的。除此之外，这一纵向性质表明电荷平衡函数是一个不受探测器接收度约束的观测量。也就是说，有着不同的快度覆盖范围的不同实验组，他们测量的标度电荷平衡函数，B8(＆n)可以进行定量的比较。　　 电荷平衡函数的宽度被认为可以测量晚期强子化。在NA22/EHS实验组的π+p andK+p22 GeV碰撞中，虽然没有QGP的产生，我们发现电荷平衡函数的宽度仍然会随着多重数的增加变窄。为了确定这个效果的影响，我们用PYTHIA蒙特-卡洛模型模拟了p+p碰撞在能量为22，64，130，200 GeV时电荷平衡函数的宽度。结果表明电荷平衡函数的宽度先随着多重数的增加变窄，在多重数大约大于20以后，这一依赖性消失。当我们用同样大小的观测窗口测量电荷平衡函数，发现它的宽度不依赖于碰撞能量，这与强子-强子碰撞中瞬间强子化图像的一致。电荷平衡函数的宽度依赖于观测窗口的大小，这与电荷的关联和起伏的结果一致。在STAR/RHIC实验组的金-金200GeV的实验中，电荷平衡函数的宽度随着横动量和碰撞中心度的增加而减少。这一现象与横向径向流相关，它们潜在的联系能够给我们提供相对论重离子碰撞中粒子产生的动力学提供更多的信息。