AI 挑戰科學界:OpenAI 模型稱推翻「ETH」猜想,三大難題迎來新解?

OpenAI 利用其內部 AI 模型在電腦科學(推翻指數時間假設 ETH)、物理學(為量子場論提供數學基礎證明)和數學(解決所有維度下的局部光滑性猜想及掛谷猜想)三個領域取得了重大突破。

作者:OpenAI

編譯:佳歡,ChainCatcher

10 月 26 日,OpenAI 公布了內部模型生成的三項研究成果,分別涉及電腦科學、物理學和數學。

這些結果觸及的都是相關學科長期研究的基礎問題。OpenAI 將模型產生的文稿稱為「原始研究資料」,並邀請學界進一步驗證、解釋和開展後續研究。

電腦科學:ETH 被推翻?

OpenAI 表示,其系統證明了指數時間假設(Exponential Time Hypothesis,簡稱 ETH)不成立,這一結果隨後在 Lean 中得到驗證。

這裡的 ETH 指的是電腦科學中的指數時間假設,並不是指以太坊。

ETH(指數時間假設)是電腦科學裡的一個「悲觀猜想」:對某一類邏輯難題,無論演算法怎麼改進,最壞情況下的耗時都會隨問題規模爆炸式增長,沒有真正的捷徑。

因此 ETH 被推翻,重新打開了「這些任務究竟還能快多少」的問題,也可能為尋找更好的演算法提供方向。OpenAI 同時指出,找到這樣的演算法,並將理論進展轉化為實際改進,還需要大量後續研究。

對幣圈讀者來說,更直接的問題是:這會影響現有加密系統嗎?許多密碼方案的安全性依賴某些具體計算問題難以求解。MIT 教授 Ryan Williams 曾要求 OpenAI 檢查相關影響。據他轉述,OpenAI 已做過檢查,較有把握地認為,這項結果並不意味著現有密碼系統被破解。

物理學:給量子場論補「地基」

物理學家用量子場論描述粒子世界,預測極其精準,但它的數學基礎並不嚴格。

OpenAI 稱,模型為純 Yang–Mills 理論、量子色動力學(QCD,描述夸克與膠子之間的強力)以及一種包含標準模型規範場的大統一理論給出了嚴格的「存在性」證明。簡單說,就是給一套用了幾十年的理論補上數學地基。

目前只有 Yang–Mills 部分完成了 Lean 驗證,QCD 部分公告未提。AI 生成的原始證明暫不公開,由諾貝爾獎得主 David Gross 領導的小組先研究,並自行撰寫文稿,所以外界暫時無法檢驗。

數學:波聚焦與「放針」問題

OpenAI 表示,其模型證明了所有維度下的局部光滑性猜想,並由此解決所有維度下的掛谷猜想和施泰因限制猜想。

局部光滑性猜想由 Sogge 於 1991 年提出,研究波在聚焦時的行為。可以用水波作一個直觀類比:幾股波紋朝同一個位置傳播,某一刻可能疊加出很高的波峰。但這個瞬間有多劇烈,並不能直接代表整段時間的平均表現。

局部光滑性猜想要用精確的數學估計,描述這種瞬時極端表現與時間平均之間的關係。由於這一現象具有基礎性意義,證明它也會對其他數學問題產生影響,其中就包括掛谷猜想和施泰因限制猜想。

掛谷猜想可以從「放針」的問題理解:想像在空間中放置許多根長度相同、沒有粗細的針,讓每一個方向都至少有一根針。這些針可以平移,也可以互相重疊。它們組成的集合,究竟能被壓縮到多小?

這裡衡量「大小」的關鍵,是數學上的維數。在三維空間中,掛谷猜想認為,這樣的集合必須具有完整的三維;在更高維空間中,也必須具有相應的完整維數。維數與體積是不同概念,因此不能簡單理解為這些針至少佔據多少立方公尺。

此前,二維的局部光滑性(2019 年)和三維的掛谷猜想(2025 年,王虹與 Zahl)已分別被證明。OpenAI 此次公布的結果,將局部光滑性猜想的證明推進到所有維度,並由此得到相關猜想在所有維度下的結論。

圍繞上述成果,OpenAI 表示,不為內部模型產生的發現主張學術功勞;研究人員在理解成果、撰寫文稿和製作材料方面的貢獻,則應得到認可。

公司還提到,此前已宣布向 Simons 基金會捐贈 500 萬美元。這筆資金由基金會管理和發放,用於研討會、學術會議和專項計畫,幫助研究人員理解 AI 產生的成果,並在此基礎上開展研究。

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作者:链捕手 ChainCatcher

本文為PANews入駐專欄作者的觀點,不代表PANews立場,不承擔法律責任。

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