最小作用量的科學原理介紹
有很多的學生都會在物理學課本中知道最小作用量這個名詞，那你知道最小作用量的原理嗎?下面是百分網小編為你精心推薦的最小作用量的科學原理，希望對您有所幫助。
最小作用量的科學原理從伽利略開創近代物理學開始，自由落體運動過程中物體以同樣速度下落并且物體下落時間與各段路程間的比值為自然數和自然數的平方數之比!這個結果一直困擾物理學界;相對性原理對此解釋：物體的運動速度可以不同，但加速度必須相同!牛頓物理學理論對此解釋：引力約去物體的質量，使所有物體以同樣的速度下落!相對論對此的解釋：引力與加速度等效;但上述理論均未對自由落體運動過程中，物體同速下落時間與各段路程比值是自然數與自然數的平方數之比做出符合物理規律的解釋!
宇宙中的物理現象必須運用符合物理規律的假設結合嚴密的數學工具做分析，通過邏輯推理將人類已知或者未知的物理現象用理論還原!從而使物理學理論與實踐獲得統一!同理，如果發現物理現象與數學有十分微妙的聯系，則表明：此物理現象與數學之間的聯系必定隱含深奧的物理學原理，需要進一步演繹推理，將這種微妙關系破解!
自由落體運動現象被發現至今，尚無任何一種物理學理論能夠對自由落體運動過程中的時間與路程比值做出符合物理規律的解釋;而自由落體運動現象中，物體以相同加速度下落的物理過程與數學之間的微妙聯系絕非偶然!其中必定隱含目前仍然未被發現的物理學原理!作者洪龍經過近十年的研究，運用牛頓第二運動定律的一條假設：(質量大的物體加速度小，質量小的物體加速度大)!以《最小作用量原理》論證該假設的真偽!并深入剖析物質在空間中自由組合，同時運動的全部物理過程，將自由落體運動的實驗結果以理論形式演繹出來，論證結果表明：物體的自由下落與質量無關，質量不是制約物體下落加速度的因素!所有做自由落體運動的物體受到相同力的作用后，下落遵從的是一條新的運動學原理(同時性運動學原理)!
《最小作用量原理》不僅以理論推導出自由落體運動中時間與路程的比值，給出同時性運動學原理存在的依據，也深刻指明宇宙中一切物質或力不僅可以做直線運動，也可以做弧線運動，并且弧線和直線運動又可以迭加運動方式體現!
洪龍依據《最小作用量原理》修正伽利略變換及洛侖茲變換同樣獲得十分驚喜的結果，修正后的兩個物理學變換可以彼此融合并且能夠同時對邁-莫實驗作出符合常理的解釋，而邁-莫實驗也將是可以用物理學理論預言的否定實驗!
《最小作用量原理》的重要意義不僅在于能夠符合常理的解釋物質運動的必然規律，同時也深刻指明現今物理學中，關于靜止現象，參照系，慣性系，相對速度等物理概念在數理論證方面存在極大的局限性，從而束縛了物理學的正常發展;《最小作用量原理》的論證結果還表明，幾何學中近乎完美的圓形對稱設計的確隱藏在物理學中，這種精確對稱的美將使物理學界嘆為觀之，這種對稱美將對物理學的未來發展起到至關重要的作用，而現今物理學理論對這種對稱美卻視而不見!!
作者洪龍近十二年的拼搏，并不是想去推翻某一學說或理論，只是在研讀物理學的過程中發現近代物理學中的學說之間矛盾可能源于相對性原理或者相對性原理為基礎的伽利略--牛頓物理學，洪龍的《最小作用量原理》本質上是為了驗證牛頓第二運動定律的一條假設：質量大的物體加速度小，質量小的物體加速度大的均衡加速度觀點是正確的假設!通過用《最小作用量原理》論證，作者發現：制約自由落體運動中物體加速度的并非是物體的質量!而是做自由落體運動的物質在受到相同引力的作用后，其運動遵從同時性運動學原理，該原理表明：做自由落體運動的所有物體在同時受到引力作用并下落，所選擇的下落路徑是直線和圓弧線等同的距離，所有物體做的運動也是直線與圓弧線等價的迭加運動，因此所有物體的下落時間和下落的路程才能夠以自然數和自然數的平方數體現!同理，知道自然數和自然數的平方數共邊可知此邊為直角三角形的斜邊，并且可以確定一個圓!科學需要每個人用嚴謹的態度對待，尊重科學家不等于一定要把科學家創造的理論置于神壇而不敢觸及!科學理論時刻都在接受實踐檢驗，實踐可以促使理論不斷更新，理論可以引導實踐向正確的方向發展，循環往復方能使人類科學的發展常盛不衰!
現代交通工具：汽車，火車和飛機的設計及人類日常生活中許多用品都運用了精確對稱即圓對稱的設計，而汽車，火車和飛機的運動也運用了圓弧線和直線迭加的運動學原理，靜止現象正是在這種直線與圓弧線等價的迭加運動中產生!另外，宇宙中宏觀范圍：星體的形狀，運動軌道，星系的構成，微觀世界中，光的波粒二象特性，量子理論中的不確定性原理，電磁學的理論等等，均可以明確顯示出物質及力的運動存在多樣性，因此，決定物質運動的最小作用量就將成為物理學界探討的關鍵問題!
例如：物質或者引力從起點A到終點B的最近距離應該為直線，但是如果物質或者引力選擇另外一條路線將如何用最短的時間完成全過程的運動!洪龍在《嶄新的物理世界》對此類問題做出明確解釋，充分論證了物質或者引力的確可以在非人為干擾的情況下在宇宙中做直線或者圓周及直線與圓周迭加的`運動!論證還表明：物質或引力做直線運動同做圓周運動的時間相等!
如何理解最小作用量原理量子情況下，可以經歷任意的演化路徑，只有在的經典極限下，只有最小作用量的路徑可以保留。其它的因為劇烈震蕩帶來的相消干涉并不產生貢獻。
最小作用量原理也就意味著積分號里面的部分最小，而這個積分恰好就是代表體系的能量，可以看做一個線密度的積分。所以，我們不妨認為實軸上的最小作用量原理，實際上就是虛軸(虛時)上的最小能量原理。能量最低最穩定，這個應該更好接受一些。
至于為什么是虛時，和閔式時空度規的洛倫茲號差有關，閔式時空時間維度度規指標是負的，造成了一定的不直觀。我們變到正定的歐式度規下就能看出最小作用量原理就是指能量最低。
最小作用量的折射理論于1744年，在巴黎科學院發表的一篇論文《幾種以前互不相容的自然定律的合一論》(Accord de plusieurs lois naturelles qui avaient paru jusqu'ici incompatibles)中，莫佩爾蒂提出，光折射的路徑，從一種介質到另一種介質，是作用量的最小值。按照這論點，如前圖，假設光線從折射率為 的介質1折射于折射率為 介質2，則作用量為
其中， 是光線的質量。雖然光線并沒有質量，這變量對于結果沒有任何影響，可以被忽略。
取作用量對于變量 的導數，設定為零，經過一些運算，可以得到 。
請注意，這結果與牛頓的光粒子理論相符合;但是，與費馬得到的結果南轅北轍，大不相同。
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