在以能量為核心的力學裡，最重要的物理規律是最小作用量之類的原理，如在力學有莫波替斯原理(Maupertius principle)，哈米頓原理(Hamiltons principle)。在相對論、量子論也各自有類似的原理，在光學有費馬原理(Formats principle)。這麼多類似的原理錯綜複雜。它們是否本源相同？

以工廠中的一條生產線為例。譬如裝配一個線路板。首先將一個沒有元件的印刷線路板放在輸送帶上。輸送帶將線路板一站一站往下送。每過一站焊入一個元件。過了最後一站一個完整的線路板就製造完成了。牛頓力學就像描述生產線上每一站的工作，是運作機制。然而工廠的生產線在工序之上有一個設計理念，就是要最有效率的生產出良好的產品。整個生產線上的安排都是為了達成這個目的而設置的。最小作用量之類的原理就是這個理念。

就如同上述生產線要最優化良品效率，所有最小作用量之類的原理也都是描述物質所經過的路徑能夠最優化某種量。我稱為最優化原理。原理中的路徑是四維空間中的路徑。物理發展到這裡已經脫離以時間為參數的會變化的三維空間設定。四維空間的物體的路徑其實就是四維物體的本體，是真實存在的。人類在任何一個時刻看到的三維物體是四維物體在那個時刻的切體。在一個四維物體上任意選取兩點，以公式表達物體這段最優化量原理：。這裡的四維路徑是四維物體實際的一段。為了與最小作用量原理採用類似的詞彙，不稱為段而稱為路徑。由於起點與終點可以是物體的任何兩點，意味在四維空間中的物體的任何一段都符合最優化原理。這個觀念涵蓋所有類似最小作用量的原理。

四維物體的最優化量是與什麼比較呢？是與其他路徑比較。因此定義優化量為。也就是說，選定四維物體的兩點，選取任何一條連結兩點的路徑，其優化量中最優化量的路徑與物體本身的一段重疊。

上面這段敘述方式與傳統物理先定義優化量，再選取最優化量順序相反。這是因為真實宇宙中所有物體只遵循最優化量的路徑，根本不存物體依循其他優化量路徑。所以是從存在的最優化量推衍出優化量的定義。

最優化量原理是一段路徑的原理。那麼物體在起始點怎麼知道該往哪裡延伸呢？由於公式的終點可以是任何在物體路徑上的點，將終點無限接近起點，連結起點到終點的直線成為起點的切線。光是切線並不足以確定路徑。在起點與終點中間任取一個中間點。起點、中間點、與終點連成一個圓。將終點無限接近起點，三點連成的圓成為起點的切圓。切線與切圓合在一起有足夠的資訊確定向前的路徑。因此優化函數必須得有足夠的資訊在路徑上任何一點建構切線與切圓。

討論到這裡可以看出上面的理論與觀察者沒有任何關係。這就是真實論中最優化原理的一部分。真實論是第一篇中所說的描述真實宇宙的理論。現有的物理理論是基於觀察的結果建立的理論，是景象物理理論。因此景象物理理論可以從真實物理理論通過觀察模式導出，同時也可以知道觀察本身如何導致失真。

在第六篇中已經詳細闡觀察者看到物體的位置是物體的真實位置，但是只能表達相對位置。在第五篇也提到，切線經過觀察，賦予時間的方向，可以得到相對速度。切圓經過觀察，賦予時間的方向，可以得到相對加速度。

在第十一篇已經說過，組成四維物體一段的材料量是這段物體的積質量。將終點無限接近起點積質量成為在起點的真實質量。真實質量經過觀察可以得到質量與能量。賦予時間的方向，又可以得到相對動量。這就可以得出質量、能量都是導出量，只有積質量是基本量。這些都會在後續討論相對論本源時再詳細闡述。

下篇會用最優化原理推衍力學中與最小作用量類的原理們。