大家好我是物理所研究员程金光，欢迎大家来到《云里·悟理》，今天我给大家带来的是运动学初步。在今天的课程中，我主要从运动的概念，如何描述运动，运动的基本规律，以及运动学的重要应用等几个方程，展开讲解。
首先，我们看一下什么是静止，什么是运动。我们经常会听到一个说法，静止是相对的，运动才是绝对的，那么什么是静止，什么是运动呢？根据《坛经》记载，生活在唐代的禅宗六祖慧能曾就风动还是幡动有一句非常著名的话，他说：非风动，非幡动，仁者心动。
判断一个物体是静止还是运动，我们首先需要选取一个参考系，然后判断物体相对于参考系的位置是否发生改变。如果物体的位置相对参考系的位置没有发生改变，那么物体是静止的；但如果物体的位置相对参考系的位置发生了变化，那么物体是运动的。例如我们看空中加油的战斗机，如果我们选取空中加油机作为参考系，那么战斗机是静止的；如果我们选取地面作为参考系，那么战斗机是高速运动的。
在认识什么是运动之后，我们如何来描述运动呢？描述运动的基本概念有质点、参考系、位移、路程、速度、速率、加速度等。这里大家要注意区分矢量和标量：比如位移，描述物体位置的变化，是矢量是有方向性的；而路程则是物体运动轨迹的长度，是标量。
牛顿定律阐述了基本的运动规律，这是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中提出的。下面我们逐条看一下牛顿的三个基本定律。牛顿第一定律也称为惯性定律，它指的是一切物体总是保持静止或匀速直线运动，除非作用在它上面的外力迫使它改变状态。牛顿第一定律明确指出，力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
最后简单介绍一下经典时空观和狭义相对论时空观的差别。在经典时空观中，物体的质量是不随速度的变化而改变的，同一过程的位移和对应的时间在所有的参考系中测量的结果是相同的。经典时空观适用于宏观物体低速运动。而在狭义相对论时空观中，同一过程的位移和对应的时间在不同参考系中测量结果是不同的。