极端相对论重离子碰撞为人们研究夸克胶子等离子体的性质提供了一种手段。人们认为在RHIC和LHC的重离子碰撞中已经产生了夸克胶子等离子体(QGP)，但人们目前对夸克胶子的产生机制、运动形式、后期的强子化、以及对强子阶段的演化等过程的认识有待发展。电荷平衡函数是研究夸克胶子等离子体的产生及其演化的重要工具。人们通过分析RHIC能区的电荷平衡函数得知，对心碰撞电荷强关联需要一个夸克胶子充分演化的过程。对心碰撞电荷强关联被认为是夸克胶子等离子体的一个重要信号。电荷平衡函数对电荷产生时间、电荷存在形式、电荷的扩散、以及夸克胶子的强子化很敏感，可以用于探测极端相对论重离子碰撞的动力学演化规律。本文将讨论极端相对论重离子碰撞的电荷平衡函数的性质以及系统的化学演化。　　RHIC实验结果表明，产生的夸克胶子等离子体是一种强耦合的系统。人们对强耦合QGP系统的强子化机制进行研究，发现处于相变温度Tc附近的QGP系统存在两体或者三体束缚态。格点QCD计算了u夸克与s夸克的关联Xus(T)，计算结果显示Xus(T)在温度Tc附近不为零，这也表明在这一温度区间的QGP中可能存在束缚态。因此研究包含两体、三体束缚态的准粒子QGP模型的信号很有必要。本文考虑了QGP中可能存在的两体、三体束缚态，计算了两体、三体束缚态对电荷关联XabQGP的贡献，分析了两体、三体束缚态对π+π-、pp-、pK-平衡函数的影响，并讨论了该模型的平衡函数信号。　　极端相对论重离子碰撞系统的化学演化一直是人们关注的问题。本文采用Wuppertal-Budapest格点QCD合作组计算得到的态方程，通过求解相对论流体力学方程，得到QGP系统的温度场和速度场。利用夸克数涨落Xab(T)与QGP中夸克数密度之间关系，结合QGP系统的温度场、速度场，研究了QGP系统的化学演化。通过把强子的化学反应叠加到强子气体的流体演化过程中，模拟了强子气体阶段的化学演化过程，重点研究考虑重子湮灭过程：此处公式省略之后，π、K、p、Λ、Σ、Ξ、?粒子的化学演化过程，计算了粒子数密度、强子气体温度、粒子化学势随固有时的变化曲线，研究了逆向过程5π→B+B-对强子气体化学演化的影响。　　就理论而言，夸克胶子的数量在化学冻结之前将会一直发生变化。为此，本文还研究了夸克连续产生机制下的平衡函数的性质。采用纵向(原子核对碰的方向) boost invariant膨胀与横向圆柱对称膨胀相结合的理想流体力学模型来描述QGP的膨胀过程，利用Wuppertal-Budapest格点QCD合作组计算得到的夸克数涨落随温度变化的结果，结合QGP的温度场和速度场，计算得到涨落X`ab(t)随时间t的演化关系。把Scott Pratt夸克两波产生的平衡函数拓展到包含不同时段产生的夸克关联，利用双曲扩散方程研究了夸克扩散对平衡函数的影响，研究了轻夸克与奇异夸克的不同产生方式对π+π-、K+K?平衡函数宽度的影响。