본문에서 빛의 이동경로는 최단시간의 경로라는 이야기는 3.의 경우와 관련이 있습니다.
그리과 과학자들이 이 부분을 설명함에 있어서 목적과ㅠ인과를 혼동하는 경우가 흔히 있죠.
기향님의 댓글에서도 빛의 속도 차이가 굴절의 이유가 되는 원리가 설명되지는 않았습니다. 그리고 과학자들의 설명을 찾아보면 '빛은 최단 시간으로만 이동하려는 성질이 있기 때문'으로 설명하는 경우가 많은데, 이것이 바로 빛이 최단시간으로 이동'하려고 한다', 즉 최단시간으로 이동하기 '위해서' 굴절한다는 목적론적인 설명임을 인지 하지 못해서 생기는 일이죠.
비유적으로 어떤 자동차가 A지점에서 B지점으로 가려고 할때, 두 지점 사이에 비스듬한 경계면을 두고 매끈한 아스팔트 노면과 비포장 노면으로 나뉜다면, A에서 B까지를 직선으로 달리는 것이 아니라 아스팔트 노면위에서의 이동거리가 좀더 길어지도록 굴절하여 달리는 것이 최단 시간이 된다는 설명입니다.
이는 객관적으로 보아 빛이라는 운전자가 최단시간을 달리기 위해 의도적으로 행동한 것으로 이해될 설명이죠.
과학자들은 빛이 뭘 알고 목적론적으로 행동하는 것이 아님을 당연히 전제하면서도, 목적론적인 설명이 직관적이고 이해하기 쉽기 때문에 흔히 이런 설명을 합니다. 사실은 빛이 최단거리를 계산해서 움직인다는 말이냐는 질문은 그것이 인과론적인 과학상식에 비추어 모순된 것이 아니냐는 상당히 예리한 지적일 수도 있지만, 약간의 색안경을 끼고 본다면 과학적 인식론에 대한 무지와 표현의 엄밀성을 따지는 문과적 감수성의 발로라고 생각될 소지도 있는 거죠.
덧붙여 똑같이 비포장/아스팔트 노면을 달리는 자동차의 예를 들면서도 인과론적인 설명도 가능합니다. 아래 이미지는 메커니즘적인 설명을 통해 결과적으로 최단시간경로가 되는 이유를 비교적 잘 설명하고 있죠.