El principio de mínima acción es considerado el más importante principio de la ciencia. Este principio es válido en todas las áreas de la física; mecánica clásica, física estadística, electromagnetismo y mecánica cuántica.
Esencialmente establece que una cantidad llamada “Lagrangiano”, siempre es mínimo en todo proceso que ocurre en la naturaleza. El Lagrangiano se obtiene restando a la energía cinética del sistema su energía potencial.
La trayectoria que sigue un objeto, desde una pelota de fútbol, hasta un planeta en el espacio o una galaxia, rigurosamente satisface este principio. De hecho, todos los animales, incluidos los humanos, hacemos uso de este principio en nuestros movimientos.
Por ejemplo, si un bebé cae en la orilla de una alberca nosotros, si estamos colocados del otro lado, para salvarlo correremos a lo largo de la alberca una cierta distancia y después nos lanzaremos a la alberca para nadar una cierta distancia y salvar al bebé en el menor tiempo posible.
Esta dramática e hipotética circunstancia ha sido estudiada experimentalmente en albercas olímpicas (sustituyendo los bebés reales por muñecos) en donde a los participantes se les pide en el menor tiempo posible llegar a un punto del otro lado. Todos los participantes corren una distancia a lo largo de la alberca y luego saltan para nadar unos cuantos metros. El punto en que se realiza el salto al agua se ha medido con toda precisión encontrando que satisface perfectamente el principio de mínima acción.
¿Los seres humanos tenemos codificado el principio de mínima acción en nuestros genes? Sucede que un tigre o un lobo al tratar de atrapar a un animal seguirán también una trayectoria descrita por el principio de mínima acción, y por supuesto, la liebre o el venado que huye del tigre o del lobo también seguirán en su huida la trayectoria descrita por el principio de mínima acción.
Para el depredador el seguir trayectorias dadas por este principio representa la forma más eficiente para obtener alimento y para las presas el seguir este principio constituye la mejor oportunidad para salvar su vida.
¿De dónde sale este principio que es obedecido en todas las áreas de la ciencia? ¿Por qué es que un sistema cuántico, un sistema mecánico, la luz, o la materia en el espacio satisface este principio? Nadie lo sabe.
Lo único que sabemos es que las leyes de Newton, las leyes de la óptica, las leyes de la mecánica cuántica y todas las demás leyes conocidas satisfacen y son consistentes con este principio que podemos considerar como el más fundamental principio del universo. El universo es como es, debido a la validez del principio de mínima acción.