QCD相变是原子核物理的一个重要研究课题。格点QCD的模拟显示，零化学势下的QCD相变是一个连续过渡，其相变温度大约是175MeV。各种有效场论模型的计算表明，在中等温度和较高化学势下，QCD相变是具有明显的相边界的一级相变。临界终点(CEP)位于一级相变的端点，它导致强相互作用物质的临界现象及可能的“独特”的实验信号的出现。为了在实验上寻找QCD一级相变的相边界并确定临界终点的位置，美国布鲁克海文国家实验室(BNL)于2010年开始利用相对论重离子碰撞实验(RHIC)进行低能量扫描(BES)。这项研究同时会为质量的来源问题以及色紧闭机制等尚待解决的科学难题提供更为深刻的理解。本论文将阐述我们对QCD相变及临界终点附近动力学模型的理论研究。　　首先从NJL模型出发，我们讨论了处于静态平衡的2+1味夸克系统的手征相变。我们将单味手征磁化率判据扩展到2+1味夸克系统，并以此判断系统的相边界和临界终点。在物理质量情况和手征极限情况下，我们计算了温度-化学势平面上QCD相变的相边界，同时得到了系统在温度，化学势和奇异夸克质量空间以及温度，化学势和味混合耦合强度空间的相图。在此基础上，我们分析了奇异夸克质量和味混合相互作用强度对临界终点位置的影响。我们发现，当奇异夸克质量不是很大时，增加其质量会使临界终点的温度降低，化学势升高。对于味混合强度的情况，我们发现存在一临界强度(KΛ5)c～6.05，导致相边界的奇异变化。小于该临界值时，QCD相图中只存在连续过渡。而超出这一临界值时，一级相变和连续相变同时存在，增加相互作用强度会使得临界终点的温度迅速上升，临界终点的化学势则先稍稍上升然后下降。　　我们接着综述了理论模型计算对QCD相变临界终点的实验信号的预测。在σhh耦合模型里，长波模式下的手征场（σ场）被处理为手征相变的序参量。由于手征场与强子的耦合作用，手征场的长波关联可以在末态强子的涨落中体现出来。在接近临界终点时，随着手征场关联长度的急剧变化，末态粒子的关联涨落会呈现非单调的行为。理论分析显示，两粒子的关联涨落依赖于手征场关联长度的二次方，三粒子和四粒子的关联涨落分别依赖于手征场关联长度的9/2次方和7次方。因此，粒子数涨落的高级矩对临界终点的信号更为敏感。其他理论分析表明，净质子数的涨落与系统的重子磁化率直接相连。目前，实验上搜寻QCD临界终点的主要观测量就是净质子涨落的高阶矩随碰撞能量的变化。　　最后，我们构建了在QCD临界终点附近的动力学模型。由于QGP火球在有限时空中动态演化，静态模型所预言的临界涨落信号很可能在QGP演化过程中被大大压低。因此，需要发展动力学模型以定性地研究临界涨落的演化，并预言其他敏感的实验信号。我们的模型基于与夸克耦合的线性σ模型。其中，夸克场被当作热背景，在局域平衡的假设下，用相对论理想流体力学来描述。长波模式下的手征场是序参量，其演化可以通过半经典的运动方程来描述。在这组耦合的动力学方程组的基础上，我们分析了具有初始涨落的手征场于不同相变模式下在QGP火球中的演化。此后，假设强子在相变处与流体发生退耦合。手征场的临界长程关联因此会强烈地影响末态退耦合强子的临界涨落模式。利用退耦合曲面上空间依赖的两粒子关联，我们计算了在不同的碰撞参数和不同的手征关联长度情况下末态π介子的两粒子关联涨落及其在动量空间的角分布。