哈密顿-雅可比理论的复线性重构与量子结构的涌现

经典力学允许多种等效表述形式,从牛顿运动方程到变分的拉格朗日-哈密顿体系,再到标量化的哈密顿-雅可比(HJ)理论。在HJ表述中,经典系综通过实密度ρ=R²与哈密顿主函数S耦合的连续性方程演化。该研究团队在此发展出一种互补性表述——哈密顿-雅可比-薛定谔(HJS)理论——通过将(R,S)对嵌入单个复场中。从一个完全一般的复数试探解ψ=f(R,S)e^{ig(R,S)}出发,并施加两个最小结构要求后,该工作获得了唯一映射ψ=Re^{iS/κ}以及线性HJS方程,其|κ|→0极限可精确重现HJ表述。值得注意的是,当Re(κ)≠0时,量子力学的核心特征——态叠加、算符代数、对易关系、海森堡不确定性原理、玻恩定则和幺正演化——会作为自洽性条件自然涌现。HJS理论由此提供了统一的数学视角,其中经典与量子动力学表现为单一基础结构的不同极限。

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提交arXiv: 2026-01-30 08:14

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