我在《從姜峰楠（Ted Chiang）科幻小說裡的科學談起》（2017年3月18日）裡說到姜峰楠的小說《你一生的故事》（Stories of Your Life）引用物理學的《費馬原理》（Fermat's Principle）來示範外星人預知未來的能力．意猶未盡，再來談一個有關《費馬原理》的趣事．

《費馬原理》說光線要從出發點到目的地一定會採取最快的路線，是一個物理學理論（圖一），通常這類理論很難應用到我們日常生活．但是《費馬原理》卻有很實用的一面，假設有人在海裡溺水求救，救生員需要以最短的時間趕到那裡，如何選擇最快的路線？人在沙灘上跑比在水裡游泳快，所以最好的方法就是應用《費馬原理》來算最快的路線（圖二），那就是救生員從A先跑到C再入水游泳到溺水的人漂浮的地點B．

圖一：

圖二：

救生員當然不可能預先或臨急時算出最快的路線，但是可以根據《費馬原理》來訓練救生員，救生員臨場靠經驗和反應就能選出一條比較快的路線．人類這樣的應用物理原理倒不是特別希奇，但是科學家發現螞蟻也有類似的能力，不能不令人驚訝．他們在螞蟻窩附近擺一塊綠色的地毯，在地毯的另一角放了食物（圖三），然後觀察螞蟻如何覓食．螞蟻在平地和地毯行走的速度不同，所以最快的路線也不是最短的路線．覓食不像救人那樣緊急，何況螞蟻看似頭腦簡單，沒想到它們竟然也會選取最快而不是最短的路線．現場拍下的相片竟然和《費馬原理》的圖形（圖一）極為相像．它們從那裡學來的這個道理？它們怎麼會有能力去計算出來那條路線的？這不是太神奇了嗎？

圖三：