从质能转化量到最小作用量原理
1905年，年轻的物理学家爱因斯坦在狭义相对论的基础上推导了质能方程式，E＝m乘以C的二次方，物理学说史上最伟大的公式表明，物体的质量和能量在一定条件下可以发生相互转化，或质量转化为能量，或能量转化为质量。从科学哲学的“发生认识论”出发，可以把质量看成是静态的能量，把能量看成是动态的质量，两者好似“一枚硬币的两面”，存在物是“硬币”，质量和能量昰存在物状态的“两面”。质能方程式指明了任何质量的物体都贮存了数量惊人的能量，从宇宙大爆炸理论的视觉看来，任何一个物体都贮存了宇宙大爆炸的能量，数量相当于物质的质量乘以光速的平方。
科学哲学的等效原理有理论的诠释，比如：质量和能量是存在或“在”、“在场”、“场在”的两种形态，质量和能量适合科学哲学存在论的等效原理。新科学哲学把二十一世纪的唯物主义看成是为存在主义，把二十一世纪的辩证唯物主义或唯物辩证法看成是辨证存在主义或唯在辨证法。宇宙学的观测和研究结果表明，诸如行星和卫星之类的固体物态占有宇宙总存在物的很小比例，诸如恒星和辐射之类的能量形态占有宇宙总存在物的很大比例。新科学哲学在唯物主义词条之外引入了唯能主义，在辨证唯物主义和唯物辨证法的词条之外引入了辨证唯能主义，唯能辨证法。
新科学哲学的存在主义概念不同于西方哲学的存在主义和实在主义概念，它包括了唯物主义和唯能主义的两种形态，唯物主义和唯能主义满足科学哲学存在论的等效原理，新科学哲学由此发展了二十一世纪的唯物主义学说，它是一门“发展唯物论”或“唯物发展论”。科学哲学的等效原理有应用的解释，比如：将1克物质转化为能量之后用于发电，计算一下可能产生多少度电，第一步将1克物质转化为纯粹的能量，E＝m乘以C的二次方＝0.001kgx300000000m／s＝900亿千焦＝9000万兆焦。
第二步将1克物质释放的内能转化为电能，一度电＝1千瓦时＝1000瓦x3600秒＝3600000焦＝3600千焦＝3.6兆焦，9000万兆焦÷3.6兆焦＝2500万，计算结果证明，1克物质能够产生2500万度电。1公斤或1000克物质能够产生250亿度电，目前，全球一年的耗电量大约为25万亿度，一天的耗电量为684亿度，一个小时的耗电量为28.5亿度，250÷28.5＝8.8，当1公斤或1000克物质转化为纯能量时，全球将会获得8.8小时的电能需求，相当于2.72公斤物质蕴含的内能满足了全球一天的电能消耗。
能量的转换和守恒定律和“最小作用量原理”适合科学哲学普适论的等效原理，两大物理学最基本的原理不仅适用于描述宏观物质运动的相对论，而且适用于描述微观粒子运动的量子力学和量子场论。1662年，物理学家皮埃尔-德-费马提出了光线移动路径花费最少时间的“朂短时间原理”或“费马原理”，法国科学家和启蒙思想家莫泊丢是“最小作用量之父”，他把自然属性的简约性解释为自然力最小化作用的结果，“建立在这个原理之上的运动学和静力学定律，应当与自然界所观察到的现象相吻合，我赞颂这一原理对一切自然现象的普适性，动物之运动，植物之生长，星体之运行，都不过是它的推论而已。”
18世纪的法国物理学家莫佩尔蒂最早给出了最小作用量原理的表述，1747年，莫佩尔蒂在柏林科学院发表了论文“运动与静止定律”，文中指出，“自然界发生变化的时侯，这种变化所需要的能耗是最小的。”大自然仿佛是一个有目的性的生命体，在大自然的一切活动中总是选择最短或最便捷的路线。古希腊哲学家信奉“大自然追求经济性”，古希腊的几何学家欧几里德最早提出了光线传播最短路径原理。公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德提出了“等周问题”，在面积一定的图形中，圆的周长最小。
1834年到1835年，哈密顿在数学家欧拉和拉格朗日相关成果的基础上以数学公设形式提出了最小作用量原理，这一原理也被称为“哈密顿原理”。在物理学、数学、生物和生命科学，经济学、社会学、美学和哲学等领域，没有一个科学原理像最小作用量原理一样从古希腊时期研讨到了中世纪，从近代科学研究到了现代科学时期，持续了2500年到3000年。最小作用量原理在先，能量转化和守恒定理在后，但两大自然基本原理互为“第一定理”，它们在科学上的基础性和价值性是等效的。
量子的辐射和转化有一个最小的量或“能量子”，物质和能量或能量和物质的转化量“不多不少”，一定量的物质转化为一定量的能量或一定量的能量转化为一定量的物质，多出的或不足的物理量都违背了质能转化的方程式。在一个物理系统确定的条件下，物理量的输入与输出有一个确定的比值，比如：小汽车行驶100公里耗费10升汽油，100吨水在几十米的落差下发出几度电等。“最小”作用量的真正含义是“不多不少”或“刚好、“适量”的作用量，比如：1克的物质在转化为纯能量时不会产生少于或多于9000万兆焦的能量。
从原理A解释或推导了原理B，反之，从原理B解释或推导了原理A，原理A和原理B适合科学哲学对应性的等效原理或等效性的对应原理。从科学哲学的等效原理出发，一是解释了最小作用量原理的普遍性，它既适用于力学，也适用于光学，诸如数学最小化原理的表述：面积相同时，平面圆的周长最短；体积相同时，圆的表面积最小，两种表述适合科学哲学逻辑性和一致性的等效原理。二是从能量的转化关系揭示了最小作用量原理的物理属性，能量的转化关系和换算比值表明了最小作用量的含义。标准化原理是等效原理的表现形式之一，可以将最小或“不多不少”的作用量原理理解为自然物理量在转化时遵循的标准化原理。
