我们在中学以及大学本科学习物理的时候，都学过牛顿力学，想必每一位读者都对牛顿三定律毫不陌生。但是如果问你，经典力学有哪几个基本原理，作为天文爱好者，自然想给出一个更高级的答案，而这个答案就是最小作用量原理。

那么什么是最小作用量原理呢？接下来我们不用任何数学来简单接触一下这个有趣的词汇。

英国科学家哈密顿，今年8月4日是他逝世153周年。他对最小作用量原理的数学描述沿用至今。

我们先考虑一个和最小作用量原理有关的一个原理——几何光学中的费马原理，也就是说，光很聪明，每次肯定走最省力的一条路径。换句话说，光沿着这条路径传播所需的时间，要比其他的路径所需的时间都更短。

事实上，如果你细心观察周围的世界，你会发现类似的极值现象无处不在。比如，为什么水喜欢往低处流，为什么一根两端悬挂起来的线会自然弯成一道优美的弧线，为什么太空中的星体和水滴都不约而同地选择球体这个形状。这些有趣的现象背后，就是最小作用量原理。这个原理用最通俗的话说就是，大自然是一个精明的经济学家，它总会选择最省力，成本最低的方法来构建这个世界。此时，如果你掌握数学中的变分法，那么你就可以从最小作用量原理推导出牛顿第二定律。