高能碰撞是现代粒子物理和原子核物理研究的重要主题之一,通过高能碰撞研究可以对很多问题给出解释,比如夸克-胶子等离子体(QGP)、标准模型中的Higgs粒子、以及粒子产生机制等。人们认为QGP存在于早期宇宙大爆炸后短暂的几十微秒内,那时的物质状态处于温度和能量密度都极高的条件下。当它的能量密度降到足够低时就转变到正常的物质状态。世界上很多国家或组织建造了各种高能加速器用于研究高能物理,比较著名的有(位于法国和瑞士边界的)欧洲原子核研究组织(CERN)的大型强子对撞机(LHC)和美国布鲁克海文国家实验室(BNL)的相对论性重离子对撞机(RHIC)。通过高能碰撞可以研究标准模型预言的粒子的性质和相互作用理论,以及物理学家提出的其他理论,如超对称性理论。还可以通过高能碰撞对很多问题给出答案。　　从各种总体观测量中,可以得到关于粒子产生机制和高能碰撞中形成的系统演变的重要信息。赝快度分布、多重数分布和横动量分布就是研究的最一般对象,也是实验首先要测量的量。赝快度分布对研究QGP有着重要的意义。本文用不同的方法系统地研究了高能质子-反质子(pp)或质子-质子(pp)、铜-铜(Cu-Cu)和铅-铅(Pb-Pb)碰撞中产生的带电粒子的赝快度分布,并根据高能pp碰撞的赝快度分布得出了其他分布。此外,本文对氘-金(d-Au)碰撞中产生的μ-子的横动量谱也进行了初步研究。　　根据多源热模型(以前称作多源理想气体模型),本文分析了不同能量pp或pp、Cu-Cu和Pb-Pb碰撞中产生的带电粒子的赝快度分布。计算结果表明,多源热模型可以很好地描述这些碰撞中带电粒子的赝快度分布。首先,基于UA5、UA1、P238、CDF、ALICE和CMS六个合作组报告的不同能量pp或pp碰撞中产生的带电粒子的赝快度分布,根据模型拟合实验数据得到的参数值,我们找到了不同参数随质心能量对数的不同变化关系。由这些关系推算得到了更大LHC能量对应的pp碰撞中产生的带电粒子的赝快度分布。其次,基于BNL RHIC上的质心系能量NNs=22.4、62.4和200 GeV的Cu-Cu碰撞中的带电粒子的赝快度分布,模型计算结果表明,领头粒子的贡献随碰撞参数的增大而增加,快度空间柱的长度(相互作用系统纵向移动)随碰撞能量的增大而增长,而不依赖于给定能量下的中心度。再次,通过CERN LHC上的三个实验组(ATLAS、ALICE和CMS)测量的NNs=2.76 TeV的Pb-Pb碰撞中带电粒子的赝快度分布,由模型计算得到的参数值表明,相互作用系统的快度移动几乎独立于中心度类别,而领头核子的贡献随中心度(百分比)类别的增加而增加。　　在碰撞末态,考虑到有很多有质量的粒子产生,我们对多源热模型作了改进,将之修正为相对论性多源热模型。通过这个模型,对UA5、UA1、P238、CDF、CMS和ALICE合作组的实验数据进行了再分析,我们的计算结果与实验数据一致。研究表明,改进的多源热模型(相对论性多源热模型)可以很好地描述质心能量范围从0.053到7TeV的pp或pp碰撞中产生的带电粒子的赝快度分布。　　本文在相对论性多源热模型的基础上又作了新的改进,可称之为Landau流体力学型的多源热模型。再次改进后的模型认为,不但粒子横动量谱遵从玻耳兹曼分布,而且快度空间中射弹(靶)柱的长度被修正为Landau流体力学模型中的快度分布宽度。再次改进后的多源热模型,通过用仅有的两个参数(快度移动和归一化常数)描述赝快度分布。我们用再次改进的多源热模型(Landau流体力学型的多源热模型),分析了带电有质量粒子的赝快度分布,发现计算结果与过去和目前对撞机能区的pp或pp碰撞的实验数据是一致的。　　考虑到很多物理量的相关性,基于高能pp碰撞中产生的末态粒子的(赝)快度分布,根据多源热模型得到了所考虑粒子的动量、纵动量、横动量(横质量)、能量、速度、纵速度、横速度和发射角的概率分布。同样,得到了高能pp碰撞中冻结阶段坐标和动量空间及相关横平面粒子的数密度分布、横纵向坐标空间粒子的散布点平面图、和横动量空间粒子的散布点平面图。　　基于RHIC PHENIX合作组报告的d-Au碰撞中产生的μ-子的横动量谱,本文根据多源热模型分析了实验数据。计算结果与实验数据一致,说明多源热模型可以很好地描述NNs=200GeV的d-Au碰撞中产生的μ-子的横动量分布。研究表明,前、后向快度区域参数变化趋势明显不同。