计算机科学、物理学领域接连发布成果
诺贝尔奖得主等着手验证
有观点称，人工智能（AI）解决了连世界级科学家数十年来都未能攻克的难题。此前，ChatGPT开发商OpenAI宣布，已针对数学、计算机科学和物理学领域长期未解的问题取得新的证明。如果这些证明最终获得认可，AI或将不再只是科学研究的辅助工具，而有望发展成为能够提出新理论、作出新发现的研究主体。
当地时间26日，OpenAI通过官方网站表示，其自主研发的AI模型在三个领域取得了新的研究成果，分别是数学领域的“局部平滑猜想”（Local Smoothing Conjecture）、计算机科学领域的“指数时间假设”（Exponential Time Hypothesis）以及物理学领域的“量子场论数学存在性证明”。OpenAI方面特别指出，这些成果并非仅停留在总结既有研究资料或重构已知定理的层面，而是生成了针对长期未解问题的新证明。
尘封35年的数学难题，AI声称已在所有维度上给出证明
首先，在数学领域，OpenAI声称解决了美国数学家Christopher Sogge于1991年提出的局部平滑猜想。该猜想认为，波极度集中于特定空间的现象不可能长时间持续。简单来说，波虽然可能在某一瞬间高度集中，但其随时间推移的平均集中程度要远低于这一极端时刻。
26日（当地时间），OpenAI通过官网表示，其自主研发的人工智能模型在数学领域的“局部平滑猜想”、计算机科学领域的“指数时间假设”（ETH）以及物理学领域的“量子场论数学存在性证明”等三个领域取得了新的研究成果。美联社-韩联社供图
View original image这一问题被视为现代数学调和分析和偏微分方程研究中的重要难题。2019年，数学家证明了该猜想在二维空间中成立，但它能否普遍适用于更高维度的问题仍未解决。
OpenAI表示，其自主研发的模型借助一种新的辅助偏微分方程，找到了一个适用于所有空间维度的证明。OpenAI称，如果该证明获得认可，不仅局部平滑猜想，连“卡凯亚猜想”（Kakeya Conjecture）和“斯坦限制猜想”（Stein's Restriction Conjecture）也有望在所有维度上得到解决。
其中，卡凯亚猜想是数学界长期研究的代表性难题之一。2025年，曾有研究成果宣布在三维空间中证明了这一猜想。
OpenAI表示，AI于18日生成了相关证明，并于次日，也就是19日，利用数学证明验证系统Lean将其形式化。该公司已在线公开AI撰写的自然语言证明和Lean证明资料，供世界各地的研究人员审阅。
“近30年来深信不疑的理论竟然错了”，计算机科学界也予以关注
在计算机科学领域，OpenAI表示已获得一项证明，表明1999年提出的指数时间假设并不成立。指数时间假设认为，解决某些计算问题所需的时间，必然会随着问题规模扩大而呈爆炸式增长。这一假设一直是计算复杂性理论的重要前提，该理论研究计算机能够以多高效率解决各类问题。图论、计算生物学、数据库和计算几何等多个领域中，数百项用于说明特定问题计算难度的研究，都以这一假设为基础。
OpenAI表示，AI于16日生成了反驳指数时间假设的证明，并于17日通过Lean将其形式化。如果这一结果最终获得认可，过去被认为难以快速解决的部分计算问题，可能会出现新的解题思路。
此次研究的验证工作将由最初提出指数时间假设的研究人员之一参与，包括美国加州大学圣迭戈分校的Russell Impagliazzo和Ramamohan Paturi，以及麻省理工学院的Ryan Williams教授。尤其引人关注的是，提出该假设的研究人员将亲自审查AI给出的反驳证明。
AI证明、人类验证，科学研究方式会改变吗
物理学领域也公布了值得关注的成果。OpenAI声称，已获得证明，表明包括解释夸克和胶子相互作用的量子色动力学在内的部分四维量子场论在数学上严格存在。量子色动力学解释了原子核内部将粒子结合在一起的强相互作用，是构成现代粒子物理学标准模型的核心理论之一。尽管该理论成功解释了物理现象，但如何将其构建成严格的数学体系，长期以来一直是物理学界和数学界面临的课题。
OpenAI公布这项成果的同时，还提出了一种新的科学研究验证方式：与其将人工智能生成的研究结果直接视为完整论文，不如把它们看作需要验证和解读的原始资料，由外部研究团队进行分析并阐释其学术意义。美联社、韩联社供图
View original imageOpenAI表示，此次研究还包括纯杨-米尔斯理论存在性的证明。杨-米尔斯理论与美国克莱数学研究所选出的“千年七大难题”之一“杨-米尔斯理论与质量间隙”问题有关。物理学领域的外部验证工作将由2004年诺贝尔物理学奖得主David Gross牵头。Michael Douglas、Arthur Jaffe、Igor Klebanov、Nikita Nekrasov等世界知名理论物理学家和数学家也将参与其中。
OpenAI表示，AI模型于9月9日生成了杨-米尔斯理论存在性的证明，并于同月18日取得了量子色动力学相关证明。杨-米尔斯理论证明的形式化工作则于本月16日完成。不过，物理学领域的证明资料规模庞大、内容复杂，因此应外部研究团队的要求，OpenAI不会立即公开AI生成的原始资料，而是计划待研究团队整理内容后再发布。
OpenAI在公开此次成果的同时，还提出了一种新的科学研究验证方式：与其将AI生成的研究成果直接视为完整论文，不如将其看作需要验证和解读的原始资料，由外部研究团队进行分析并阐释其学术意义。OpenAI特别表示，不会直接要求获得此次研究成果的学术功劳。外部研究人员将在无需签署保密协议的情况下，自愿、独立地参与，并因其在验证和解读过程中取得的成果获得认可。此外，OpenAI计划支持举办学术会议等活动，以便对AI生成的研究成果进行独立验证，并推动后续研究。
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