什么使时间前行？责怪大爆炸吧！

物理学家经常把我们所在的宇宙描述成四维的时空，包括空间的三维和时间的一维。可是，只要引力允许或者不存在什么固体障碍，我们便能自由地穿越空间，对方向的选择可以说是随心所欲；但时间总在催促我们向前，不管我们愿意与否，都得朝着预定的那个方向——未来——前进。时间之箭的方向，携带着我们从过去走到现在，再走向未来。怎样才能把这个箭头调转，让它指向过去？     

奥秘无穷的时间与空间

宇宙之谜必然涉及抽象的时间与空间。先说时间，如果从最原始的意义上去考察，从我们最基本的体验中去探索，时间的本质可归结为“现在”、“过去”、“未来”。由于“过去”和“未来”是以“现在”划分的，那么什么是“现在”呢？     

时间：容纳物质的另一层空间

我们常常把时间比做一条笔直的长河，在这条长河里，我们只有两个方向——过去和未来。留给鱼儿的疑惑是：时间是否还有其他方向 ?在我们的时间直线以外，是否存在着垂直的时间矢量 ?那样的时间矢量是否会像我们的时间长河一样源远流长，没有始点，没有终限 ?对超光速现象的研究大约可以追溯到 1932年，美国贝尔实验室的麦考尔曾指出：“当一个粒子穿行一个障碍时，它好像瞬间就穿过去了。”到今天，超光速的实验对象已不再仅仅局限于一个粒子，从而发现了更多的莫名其妙的物理表征，比如，实验对象常常诡异地消失。但只要引出一条垂直的…     

宇宙之我见

人们把空间分为三维,又把时间定为一维,合起来称四维时空.但是,时间和空间有什么关系?它们的结合点又在哪里?基于哈勃现象,人们描画了一幅物质"爆炸"出来的宇宙图景,认为这就是宇宙的诞生过程.     

三维空间

维是几何学及空间理论的基本概念。直线是一维的,平面是二维的,普通空间是三维的,所以叫三维空间,也叫三度空间。我们在地球上一条东西方向的路上行走,那是一维的,再加沿南北方向的路,就可以到达任何地方,那是在二维地球表面上运动,离开地球表面升入空中,到宇宙空间去遨游,那就是进入三维空间了。宇宙空间是一个巨大的三维空间,但可能是有限的。     

美航宇局公布“全球探测路线图”

9月22日，美航宇局公布了由国际空间探测协调组制订的第一版“全球探测路线图”。该路线图是由NASA等12家航天局在过去一年里共同制订的，为的是推动开展协调的空间探测。路线图从国际空间站开始，提出要扩大人类在整个太阳系中的存在，最终目标是要载人探测火星表面。路线图确定了两条潜在途径，即“下一步探测小行星”和“下一步探测月球”。     

无人机位姿测量的点特征视觉方法

针对无人机在动态环境下快速高精度定位的问题，提出了用单目相机对无人机上的人工特征点进行位姿解算的方法。在无人机上放置一定数量的小型LED灯，并将其作为视觉测量的特征点，并以其中一个点作为原点建立无人机机体坐标系。通过多场景测量确定特征点在机体坐标系下的三维位置，再将三维位置与特征点在图像中的成像位置相匹配，最后使用EpnP算法求解出无人机的位置和姿态。在实验部分，利用三轴移动平台和三维转台，分别对位置解算结果和姿态解算结果进行误差测量。试验结果表明，位置解算误差在2%以下，姿态误差在8%左右。同时，该算法的处理时间在2 ms左右，该算法可以满足无人机对定位的实时性和精度的要求。     

基于三维点云模型的空间目标光学图像生成技术

空间探测任务中大量先验图像数据的缺乏，使得基于光学图像的态势感知和导航算法无法被有效定量测试和评估。针对此问题，提出了一种基于三维点云模型和射影变换基本理论的空间目标光学图像生成方法。在完成对空间目标三维点云模型和仿真摄像机模型构建基础之上，利用射影变换基本理论依次计算像平面所有像素点与空间目标三维点云模型空间点的对应关系，并基于Lambertian漫反射模型和相对应空间目标三维点云模型空间点的光照方向，得到所有像素点的灰度值，从而生成给定空间目标的光学图像。大量仿真实验表明:与传统的基于解析模型的仿真图像生成方法相比，所提的空间目标光学图像生成技术能够以更快的速度生成更加真实的仿真图像，且生成的仿真图像可以广泛应用于椭圆拟合、陨石坑检测、着陆器视觉导航、航天器交会对接、空间目标跟踪等典型空间应用算法的定性与定量评估。      

基于NURBS曲面的轴变形方法

对基于ＮＵＲＢＳ曲面提出一种轴变形方法。该方法首先定义一条轴线，使物体上每一点与轴上一点对应，然后通过操纵轴的变形来变形物体。该方法用于三维人体模型的建立取得满意效果。     

月球火山仍在活动

一般都认为，月球是一个寒冷、死寂的空间。可是。最近科学家发现了过去10亿年间月球火山活动的证据。他们认为，未来几十年间。月球还会有火山活动。而这个时间点，不会超过一个人的寿命。亚利桑那州立大学的行星科学家马克·罗宾森指出。尽管大家认为在很久以前月球就变得寒冷，但它依然不时在发出内热，所以，月球比我们想的要温暖一些。     

人类设想进行时空旅行的各种条件

时空旅行是指人或其他物体从某个时间点移动到另一时间点。在人类的现有观念中，所有的人都顺着时间一分一秒自然前进，这种所谓的时空旅行违背了自然时间变化的法则，它的终点是要么前往未来，要么回到过去．实现时空穿梭。     

21世纪的航天（上）

１　引言１．１　为什么要航天□□同人类开发大陆、海洋和大气层一样，人类进行空间探索对于人类本身来说是地球生命进化的重要一步。航天飞行是探索和利用空间的手段，这是人类了解周围环境的需要，也是渴望了解未知事物的自然延伸。在探索和利用空间过程中，人类作为整体及个体开始越来越深入地认识了空间和时间的特征，为我们的生存提供了一个现实的远景，使人类能更全面地定义人类在世界中的作用。只要宇宙中存在其他智能形式，那怕他具有最渺茫的可能性，若不去探索关于这类生命形式的信息而等待他们来拜访我们，这对人类来说不是明智…     

十字线结构光视觉传感器的标定方法研究

基于结构光三维视觉测量原理，搭建了一套非接触式的十字线结构光视觉传感器。为获取投影光条上采样点的三维空间坐标，建立了该传感器的数学模型，研究了其结构参数的标定方法。应用张正友标定法和棋盘格标定板完成了传感器结构参数的标定，确立了被测点的图像坐标与其空间三维坐标之间的映射关系，并进行了试验验证。试验结果表明，标定结果可以使传感器实现预定的三维测量功能，对飞机蒙皮钻孔点位法矢的重复性检测精度可以满足使用要求。     

宇宙探秘之关于时间的“幻觉”

<正>"在很久以前……"这是每个好故事都会出现的开头,但是关于时间的故事是什么?人们说"时光荏苒"、"时间就是金钱"、"我们浪费时间"、"消磨时间"、"我们试图节省时间"……,但是我们真正了解时间吗?过去,人们认为时间是绝对的,它就像一条奔流不息的大河,从过去到现在,再到未来,对于河中泛舟而行的我们来说都是完全一样的。但是,我们在过去一个世纪中的发现证明这种认识可能并不正确,事实证明时间可以"减慢"     

如何建造一台时间机器？（上）

大家好，我是斯蒂芬·霍金，是物理学家、宇宙学家及梦想家，尽管身体不能活动，只能通过电脑与大家交流，但在内心中我是自由的，自由地探索宇宙，思考以下重大问题：时间旅行是否可行？能否打开一个回到过去的通道，或找到通向未来的捷径？我们最终能否利用自然规律成为掌控时间的主人？     

基于视惯融合的大型空间碎片质心位置辨识

大型自由翻滚碎片的质心是在轨操作基坐标系下的不动点，也是碎片连体基下动力学参数向卫星坐标系转换的基准，对其精确识别是提高碎片动力学参数辨识精度的关键。提出基于惯性单元测量数据与双目视觉定位数据融合的大型空间碎片质心位置识别方法。基于无力矩欧拉方程，获取附着到空间碎片表面的惯性单元间转换关系，利用该转换关系对惯性单元冗余测量数据优化，再优化求解惯性单元到质心点距离；利用双目视觉获取惯性单元上标记点动态坐标，再利用惯性单元到质心点距离，基于三点定位原理识别大型空间碎片的质心位置。以加入高斯白噪声的惯性单元与双目视觉测量数据进行仿真，结果表明优化解算后惯性单元实时测量数据的误差降低到1%以下，解算的质心位置三轴误差小于0.47mm；开展了地面试验，结果表明，解算的质心位置三轴误差小于0.49mm。仿真和试验证明，该方法能够为大型空间碎片的消旋、捕获任务提供准确的数据基准。     

固体火箭发动机燃烧室三维流动数值计算

采用ｋε双方程湍流模型，以ＳＩＭＰＬＥ 计算程式求解翼柱型装药固体火箭发动机燃烧室内三维非定常不可压流ＮＳ 方程．在建立翼柱型装药简化模型的基础上采用边界标志法来表达燃面推移，采用从二维到三维的初场给定方法结合多重网格法求出了多个时间步的非稳态流场结构．计算结果表明燃烧室内旋涡运动呈现一定的空间与时间分布，周向加质导致燃气通道横断面上轴向速度分布的极不均衡．     

弦、超弦和宇宙起源

1919年，一位几乎不知名的德国数学家西奥多·卡鲁扎提出了一个大胆的、从某种程度上说非常离奇的想法——我们的宇宙实际上可能不止三维，而是具有更多维度。也就是说，除了左、右、前、后、上、下之外，还有其他空间维度，只是我们目前还看不到而已。面对一个大胆而且离奇的猜想，人们的焦点往往在它的大胆和离奇上，但这部分与我们周围的世界是毫无关系的。     

微纳卫星L1点Halo轨道转移轨道设计

针对地月空间探测任务的高风险、高成本,提出了利用微纳卫星完成地月空间环境监测、未知空间探索及地月空间动力学验证的方案,从而为未来建立地月空间运输系统建立良好基础。借助地月空间三体动力学和小推力轨道设计中的直接法,设计了针对微纳卫星的低能耗地月转移方案。结果表明:微纳卫星借助火箭上面级,从GEO轨道出发飞向L1点Halo轨道,所需速度增量为1.033 km/s,转移时间为40.02 d;不借助火箭上面级,所需速度增量为1.397 5 km/s,转移时间为48.7 d。     

基于三维光场的静态场景前景分割

为解决复杂场景中的前景提取问题提出一种基于三维光场分析的静态场景前景分割方法.首先,通过在一条直线等间距的不同视点上拍摄场景的序列图像构建密集采样的三维光场.其次,用线段检测(LSD)直线检测算法从对极平面图(EPI)中分析提取出场景边缘及其深度信息.借助分段三次Hermite多项式(PCHIP)快速插值算法恢复整个场景的深度信息.最终,通过阈值法实现对不同深度的前景物体的分割.初步实验结果表明,本方法能够较准确地恢复场景中多个物体之间的空间关系,前景分割结果较好地克服了现有基于区域聚类和数学形态学等方法在复杂场景应用中存在的过分割问题.