蚂蚁都知道走折射路线，最小作用量原理的物理之美( 四 )
费马原理
生物学家对火蚁的行为研究发现 ， 火蚁在通过两种不同介质的表面时 ， 它们趋向于选择耗时最短的路径 ， 而不是距离最短的路径；研究人员还解释到 ， 火蚁依靠化学痕迹确定路线 ， 在长期的进化过程中 ， 火蚁会集中形成最佳路径 ， 以此节省爬行时间和能量 。
火蚁这种选择最短时间路线的现象 ， 类似于物理学中光的折射 ， 也就是光在斜着穿过两种透明介质的交界处时 ， 其传播方向会发生变化 ， 并满足折射定律“n1sinθ1=n2sinθ2” 。
早在16世纪 ， 荷兰物理学家斯涅尔就发现了折射定律 ， 到了17世纪 ， 法国数学家费马进一步提出费马原理 ， 当时他称之为“最小时间原理” ， 内容是：光总是选择耗时最少的路径传播 。
费马原理更准确地应该称之为“平稳时间原理” ， 因为在某些特殊的场合 ， 光可能会沿着时间最长或者时间拐点路径传播 ， 也就是时间的一阶导数为零的路径 。 根据费马原理 ， 我们很容易推导出几何光学的直线传播定律、反射定律以及折射定律.
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