室女座干涉仪

室女座干涉仪（英语：Virgo interferometer）是探测引力波的一个大型干涉仪，位于意大利比萨附近。室女座干涉仪是一个隔离外部干扰迈克耳孙干涉仪：它的反射镜和仪器被悬挂，和激光束被在真空中运作。室女座干涉仪主要部分是两个互相垂直的长臂，长度皆为3公里。

简介室女座干涉仪（英语：Virgo interferometer）是探测引力波的一个大型干涉仪，位于意大利比萨附近。室女座干涉仪是一个隔离外部干扰迈克耳孙干涉仪：它的反射镜和仪器被悬挂，和激光束被在真空中运作。室女座干涉仪主要部分是两个互相垂直的长臂，长度皆为3公里。

室女座干涉仪由五个国家实验室的科学合作组织所组成：法国和意大利、荷兰、波兰与匈牙利。其他类似的干涉仪包含激光干涉引力波天文台（LIGO）。自2007年以来，激光干涉引力波天文台和室女座干涉仪共享并共同分析侦测到的数据，并共同发表研究结果。这种合作是必要的：巨大的干涉探测器是不定向的（它们探测了整个天空），它们正在寻找哪些微弱的，很少发生的，并且埋没于各种来源的仪器噪声的信号。因此，只有在多个仪器同时检测的引力波才允许科学家声称得到一个发现，并且收集有关引力波信号的源的信息。

室女座干涉仪名称来自室女座星系团，它大约包含1,500个星系，距离地球约5,000万光年，是离地球最近的大型星系团，并且拥有双星系统、中子星、黑洞、超新星等等有意思的可能波源，因此观测到引力波的机会较高。

2016年初，室女座干涉仪逐渐升级，完成后将与激光干涉引力波天文台共同合作。先进激光干涉引力波天文台自2015年9月后就开始运作。

LIGO的执行董事David Reitze于2016年2月11日宣布于2015年9月首次观测到GW150914引力波成果。1

先进室女座探测器先进室女座干涉仪探测器旨在成为比初期室女座干涉仪探测器有10倍以上的敏感度。

一个先进室女座干涉仪的里程碑应该在2016年安装的新探测器被达到。第一次与LIGO联合科学运行是在2016年下半年，接下来试运行期是几个月。先进室女座干涉仪的全部设计灵敏度应在2018年实现。

升级后的先进室女座干涉仪于2017年8月1日正式加入LIGO两个探测器的搜索行列，这三个探测器能够较为精确地给出引力波波源的位置。1

迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪（英语：Michelson interferometer）是光学干涉仪中最常见的一种，其发明者是美国物理学家阿尔伯特·迈克耳孙。迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，这两束光从而能够发生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。迈克耳孙和爱德华·莫雷使用这种干涉仪于1887年进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验，证实了以太的不存在，启发了狭义相对论。2

GW150914GW150914是由激光干涉引力波天文台（LIGO）于2015年9月14日探测到的引力波现象，是人类首次直接探测到的引力波。相关探测结果由LIGO、处女座干涉仪（VIRGO）研究团队于2016年2月11日共同宣布。这束产生于双黑洞的引力波信号与广义相对论中对双黑洞旋近、并合以及并合后的黑洞会发生衰荡（英语：ringdown）的理论预测相符。同时GW150914也是人类对双黑洞并合的首度观测，展示了双黑洞系统确实存在，且其并合在宇宙的目前阶段仍能发生。信号名称GW150914的意义为“引力波2015年9月14日”，GW是引力波"Gravitational Wave"，150914是发现日期。

对于引力波的实验探寻已经超过了50年。其与物质间的作用十分微弱，以致爱因斯坦本人都怀疑其是否能被探测到。此次探测到的引力波所造成的时空变化相对于LIGO探测器的一个干涉臂而言，相当于头发丝的宽度之于地球与太阳外最近恒星的距离。然而在并合最后阶段，等价于约3倍太阳质量的能量在不到1秒的时间内以引力波的形式释出，瞬时功率非常巨大，大于可观测宇宙中所有星体发光功率总和。

此次探测验证了广义相对论最后一项未被证实的理论预测，同时开启了引力波天文学的新纪元。引力波就此作为一种粒子和电磁波之外的新的探针，将被用于探测过去未能探测到的天体现象，如中子星的诞生、演化以及衰亡以及宇宙诞生之初的图景。3

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所