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物理学中，运动是指物体在空间中的相對位置随着时间而变化。讨论运动必须取一定的参考系，但参考系是任选的。运动是物理学的核心概念，对运动的研究开创了力学这门科学。现代物理学是建立在力学基础上的科学，物理学中的各个科目只有在建立起一套力学规律后才被视为完备的学科。

有关运动的研究历史

运动是人类最习以为常的自然现象。但人类史上各古文明中，只有古希腊人認真研究過運動。亚里士多德的《物理学》阐述了一套系统的运动理论，是古希腊人对运动研究的最高成就。亚里士多德把运动分为两种：天然运动（如天体的圆周运动和物体的自由下落）和激发运动（如投掷或推拉一个物体）。亚里士多德认为，力是物体保持运动狀態的原因。对于天然运动，这个力来源于自身重力，对于激发运动，则来源于外加力。
17世纪，随着伽利略等人对运动进行深入系统的研究。人们意识到物体在不受外力的情况下，将保持原有的运动状态；力不是维持运动的原因，而是改变运动状态的原因。这些认识被牛顿总结为牛顿运动定律，得出了普适的运动方程，可以精确计算物体的运动轨迹。以此为基础，建立起了经典力学。
20世纪初，爱因斯坦提出了相对论，改变了人类对时间和空间的观念。运动的观念也随之修正。三维空间中的运动轨迹已不足以完整的刻划运动，而要代之以四维时空中的轨迹（“世界线”）。
三维运动空间和四维时空射影空间，爱因斯坦提出了[[相对论]之后，四维时空射影空间开始在物理学界走俏。其实，爱因斯坦的四维时空，其三个独立的空间坐标和时间坐标是紧密相关联的，它们并非是四个毫不相关联的独立坐标，所以，爱因斯坦的四维时空恰好就是和三维运动空间完全等价的射影空间。
量子力学的出现也赋予了运动以新的意义。在量子力学中，运动不再具有确定的轨道。运动方程（薛定谔方程）所描述的是系统波函数在全空间中的演化。路径积分则认为，物体运动并非沿着单一的路径运动，而是在（相空间里）起点和终点间所有可能的路径上运动。