物理学中最基本的思想 —— 作用原理，支配所有物理学领域

图片地址：https://img.ithome.com/newsuploadfiles/2022/12/c9a1d097-3c91-424c-a27c-d9d80039c5e3.png?x-bce-process=image/format,f_auto

也许现代物理学最基本的思想是作用原理（action principle）。物理学的任何领域都被这一规则支配。我们将开始一段旅程，从光穿过水的场景开始，最终以量子力学的讨论结束。光线和费马原理考虑一束光从 A 点出发，穿过水面到达 B 点。这束光的路径是怎样的？我们可以假设它沿直线运动以使距离最小化。然而，在现实中，光线并不是这样传播的。相反，它在空气和水的边界处被折射。但是为什么呢？1662 年，皮埃尔・德・费马找到了答案。他解释，光从一点到另一点的路径使它的传播时间最小化。费马原理表明，光在两点之间的路径总是使它的传播时间最小化。根据这一原理，以及光在不同的介质中的速度不同，我们可以用数学推导出斯涅耳折射定律：斯涅耳折射定律作用原理我们之前看到光总是沿着（时间）最短的路径移动。1788 年，约瑟夫-路易斯・拉格朗日扩展了这个想法。他提出，任何在空间中运动的粒子都会使其作用最小化。作用原理指出，运动中的粒子总是沿着使其作用幅度最