扫描隧道电子显微镜(scanningtunnelingmicroscope，STM)是1981年由格尔德·宾宁和亨利希·罗勒在IBM位于瑞士的苏黎世实验室发明的，两位发明家与厄恩斯特·鲁什卡分享了1986年的诺贝尔物理学奖。√扫描隧道电子显微镜与扫描电子显微镜（SEM）完全不同，它利用量子理论中的隧道效应来探测物体表面的结构，利用电子在原子间的量子隧穿效应，将表面原子的排列状态转换为图像信息。在量子隧穿效应中，原子的距离与隧穿电流关系对应，通过移动的探针与物质表面的相互作用，表面与针尖间的隧穿电流反馈出物质表面某个原子间的电子跃迁，由此确定物质表面的单一原子以及它们的排列状态。现在，科学家不仅用扫描隧道电子显微镜来检测样品的表面结构，而且用这台“量子仪器”来检验电流的量子性质。从1981年到现在，时间过去了35年，这个神奇的仪器似乎经历了一个“从理论中来，到理论中去”的循环，利用量子理论研制了这种仪器，又用它来检验量子理论，理论和仪器之间既发生了“正向转换”，也发生了“反向转换”，两种转换符合“等效原理”。

德国马克斯·普朗克研究所固体物理研究方向的科学家克里斯丁·阿斯特率领的科学团队使用了扫描隧道电子显微镜，证实了科学家在大约20前提出的理论：电流在超低温度下表现一种量子行为。《自然》杂志刊登了他们的实验成果。在上个世纪90年代之初，科学家提出了电流量子化的设想，阿斯特团队证实了这一理论预期，实现了理论与实验的完美吻合，这虽然不是科学家第一次使用仪器来揭示电子的量子属性，但是，这是科学家第一次使用扫描隧道电子显微镜来显示电流量子尺度的极限。德国科学家的发现帮助我们理解那些未有预期的量子属性。在极低的温度下，科学家也很难发现电子的量子态，阿斯特团队在实验中创造了超低温的条件，温度接近绝对零度以上的一千分之十五度，远远不到绝对温度以上一度的量值，绝对温度等于负的273.135摄氏度，在这种超低的温度下，电流的行为发生了量子态的转换，遵循了“转换原理”。

（本作者昨天提出了宇宙学的“转换原理”，今天适当地应用一下。我们也许对自然的转换现象了解的少，对社会的转换现象了解的多，比如：美国人在总统选举中选择了没有政治经验的特朗普，放弃了有政治经验的希拉里，特朗普胜出与美国经济低迷和国内外的恐怖威胁有关。又比如：国内的一线和二线城市发布了房产新政，相对严厉的调控措施遏制了房价的上涨，在南京等房价上涨幅度较大的城市，一些购房者为了规避限购限贷的新政，选择了离婚。社会的转换对人的言行选择发生了影响。本作者从2016年7月开始发生了写作方式的“转换”，在这之前，以编译国外大学、研究机构、专栏科学作家登载的科普文章为主，将新闻和科普类的编译文章在浙江博客网上发表，从2012年到2016年的4年期间，发布了大约400多篇编译文章，字数达到百万以上，本人从2012年起思考和探索的领域发生了“转换”，从社会科学“转换”到自然科学，开始大量接触天文学、天体物理学和量子物理学的知识，听过国内外专家的现场和视频讲座，到过浙江图书馆和杭州图书馆借阅书籍和查阅资料。在2016年7月之后，以原创性写作为主，将科学思考和学习的心得在网易博客和网易云上发表。回顾在浙江博客网4年多的写作时光，最放心不下的还是数十万的浙博网友，4年多的“网红”给自己留下了很多美好的回忆，告别了浙江博客网，自己没有放弃探索的选择，依然走在艰难而愉悦的探索之路，“永远在路上”是自己的人生信念。作为过去4年浙江博客网最活跃的“博主”，自己还为所在的浙江育英教育集团发表了数百幅的摄影图片，相当于给集团发布了免费的广告，不管集团的管理层感动还是不感动，自己对民办教育发出了“一份光和热”，民办教育没有国家财政的支持，依靠学生的学费“自主经营”，需要得到家长和社会的关心和厚爱。在2012年之前，本作者从星岛环球网“转换”到浙江博客网，在2016年7月，从浙江博客网“转换”到网易云，从以编译为主“转换”到以原创为主，将浙江博客网上开始起步的《2015—2016宇宙学哲学手稿》改为《2016—2017宇宙学哲学手稿》。人生和写作方式的“转换”激励着自己在思想探索的道路上继续前行。）

阿斯特团队发现，在接近绝对零度以上千分之十五度的超低温度下，电流中的电子开始像“一滴一滴”的水一样迟缓地流动，更形象地说来，就像沙漏中的沙子一样“断断续续”的滑落。电流在超低温下展示了科学家预期的量子态行为，仿佛像“一份一份”的电子在线路中流动，每一份的电子形成一个单体，在量子态的电流中，每一份的“电滴”近似于单一的电子，电流的“流动性”下降了，它们缓慢地流淌，形成“一个一个”的“电动粒子”。阿斯特团队证实了超冷的电子能够表现它们的量子属性，与其它团队开发的量子实验不同，他们在超冷电子的实验中使用了扫描隧道电子显微镜。为了解释阿斯特团队的超冷电子实验，本作者想到了一个“等效性解释”，我们看电影时没有感到图像的“定格”效果，画面是连续呈现的，电影中人物的动作和语言和我们在日常生活中看到的一样，很好地符合了“等效原理”，但是，电影胶片是“定格”的，由“一幅一幅”的胶片连接而成，这些“定格”的胶片通过电影机的播放，形成了我们察觉不出的连贯图像。电流就像移动的电影胶片，我们一般看不出电流中“一份一份”的电子，但是，在超低温度下，电子行为发生了“转换”，“一份”电子就像一个“定格”的电影胶片一样。

本作者在近日的“新发现”中指出了电磁波是“能量子”发生量子纠缠的产物；引力波是“引力子”之间发生量子纠缠时形成的，时空是“时空纤维”相互纠缠的显现。现在，根据“等效原理”，本作者给出“一以贯之”的推论：电流是电子在电压的作用下发生量子纠缠后的移动过程。两个电子之间能够发生量子纠缠，这已经没有任何疑义，阿斯特的团队在最新的实验中证实了电流的量子化行为，本作者由此判断：在电流中包含了电子群集性的纠缠行为。除了电流中电子的纠缠行为以外，本作者也考虑了更大物质粒子发生纠缠的可能性，原子和分子也许能发生某种程度的“原子纠缠”和“分子纠缠”，如果存在这些不同尺度物质粒子的纠缠现象，那么可以将“原子纠缠”和“分子纠缠”的原理应用到对一些自然现象的解释，比如：水流，水流的形成是水分子之间相互纠缠的产物；比如：大气，大气是大气分子之间相互纠缠的结果，根据“纠缠原理”，一个水分子、一个大气分子的信息在整个水流、整个大气中传播；一个水分子、一个大气分子的行为影响到整个水流、整个大气的行为。甚至在生物群中也许存在某种我们未知的“信息纠缠”现象，比如：鱼群和大雁群的游动和飞行，鱼群和大雁群的“组织纪律性”从何而来？生物种群中那种“蚂蚁搬家”的现象也许超出了我们目前的理解。

（邓如山2016-11-10）

(Electriccurrentistheproductofquantumentanglementamongelectronicsunderthepressureofvoltage)

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