神秘的最小作用量原理

最小作用量原理是是大自然最神秘、最美妙的原理之一，它的简洁性和普遍性令人震撼。大自然喜欢极值！如果说牛顿定律的思考方式是“按部就班，一步步推进”的话，这种新力学体系建立的世界观则是“宏观、整体地考虑，从所有可能性中选出最优”。面对多条道路，光总会选择耗时最少的路。这意味着光的行为是智能的，懂得寻找一条“最省力”的路径，大自然中的粒子会不会同样如此？肥皂膜寻求最小化其表面积，并采用球形；一大块物质倾向于最大化其各部分之间的引力，因此行星也是球形的。

关于最小作用原理最令人惊讶的事情是，宇宙的大多数定律都可以从中推导出来。例如，牛顿定律、拉格朗日方程、哈密顿运动方程，甚至广义相对论。它在历史上被称为“最小”，因为它的解决方案需要找到与附近路径变化最小的路径。

下面分5个部分，说明如下：

1自然中无处不在的极值

2费马原理

3力学中的最小作用量原理

4作用量渗透整个物理学

5对称守恒与作用量