本文在非相对论量子色动力学(NRQCD)的理论框架下讨论了重夸克偶素在强子以及光子对撞机上的产生和极化问题，并给出了相关物理量的理论预言。 核子的自旋直接和核子内部部分子的自旋分布相关。而要观测到部分子的自旋分布，最直接的就是考察极化态相关的物理过程。美国的Brookhaven国家实验室已经在相对论重离子对撞机上以200GeV的质心系能量对撞两束极化的质子，将来还会将质心系能量提高到500GeV。在产物中分析重夸克偶素的产生以及极化将会使我们对核子自旋以及重夸克偶素束缚态的产生机制有进一步的认识。因此本文的第二章在NRQCD框架下，考察了极化pp对撞中J/ψ以及ψ的产生。我们在树图水平上考虑了α3s阶的子过程。我们给出了v2的领头阶，也即是色单态模型(CSM)的结果，以及包含色八重态过程的v2次领头阶的结果。计算结果表明，考虑色八重态过程的贡献后，J/ψ以及ψ的双自旋反称参数(doublespinasymmetry)会有很大改变。如果考虑到末态重夸克偶素的不同极化，色八重态的贡献只在大pt下对双自旋反称参数有明显的影响，而对于色单态的贡献，末态取横向极化或者纵向极化间的双自旋反称参数间有显著的差别。色单态模型在中心快度区域，末态J/ψ纵向极化的条件下给出负的双自旋不对称参数，而相同条件下计入八重态贡献的结果是正的。这个结果和将来实验数据的对比可以对重夸克偶素的产生机制给出一个限制。 NRQCD因子化方案出现后，在很多方面取得了和实验一致的结果。但是对于一些过程的进一步的考察，似乎揭示在某些过程中色八重态机制并不一定是必须的。Tevatron上J/ψ产生的QCD次领头阶的结果以及J/ψ伴随多体末态产生的计算就对色八重态机制提出了质疑，也许现在的结果还无法完全排除色八重态机制，但是有可能色八重态的贡献没有我们以前设想的那么大。LEP上J/ψ的双光子产生也给了色八重态机制以很大支持。本文的第三部分在色单态模型下完整地考察了J/ψ+c+-c的伴随产生在LEP上的贡献以及在将来可能的光子对撞机上的信号。我们解析地完整计算了光子的直接产生过程、single-resolved光子产生过程以及double-resolved光子产生过程。结果表明在LEP(√s=197GeV)上直接光子产生过程占据主导地位，另外两种resolved光子产生过程比起直接产生要小一个量级以上。总的结果不足以解释LEP上J/ψ的产生。目前看来在LEP上还无法排除色八重态过程的贡献。而在光子对撞机(√S=500GeV或者1TeV)上，resolred光子过程在小动量以及中等动量区域的贡献超过了直接产生，而在大动量区域占主导的还是直接光子产生。 在重夸克偶素和双重味介子相关的过程中，人们考察的比较多的是单举过程，也就是在末态只观测一个重夸克偶素或双重味介子。我们在第四部分研究了强子及光子对撞机上S-波重夸克偶素和双重味介子的对产生，末态主要包括J/ψJ/ψ，ηcηc，γ(1S)γ(1S)，ηbηb以及Bc-Bc，Bc-B*c和Bc-B*c等。结果表明在强子对撞机上，尤其在马上将要投入运行的LHC上，这些过程的截面比较大，有些过程的微分截面甚至比Tevatron提升两个量级。由NRQCD的色八重态机制出发，对于J/ψJ/ψ，ηcηc，γ(1S)γ(1S)，ηbηb等过程还存在胶子碎裂的贡献，而且色八重态的胶子碎裂过程和色单态的胶子融合过程有着不同的pt依赖。对这些过程的精细测量将有助于澄清色八重态机制在重夸克偶素产生中的作用。甚至由于C宇称守恒，有些过程在色单态模型下是禁戒的，而色八重态机制下的胶子碎裂可以产生这些过程，对这些特有过程的测量可以更好的判别色八重态机制的合理性。同时在光子对撞机上，我们也考虑了上述末态的双光子直接产生。计算结果显示大多数过程的总截面很小。