來源：量子位 | 公眾號 QbitAI

　　夢晨 發(fā)自 凹非寺

　　粒子物理教科書幾十年的結(jié)論被推翻，GPT-5.2干的。

　　一類幾十年來被認(rèn)為嚴(yán)格為零的膠子散射振幅，在特定運(yùn)動學(xué)條件下不為零。

　　OpenAI與哈佛、劍橋、普林斯頓的五位研究者發(fā)布預(yù)印本論文，關(guān)鍵公式由GPT-5.2 Pro猜出，隨后被一個OpenAI內(nèi)部模型連續(xù)思考超過12小時證明成立。

　　對于人類科學(xué)家來說，這個問題最大的難點(diǎn)計算過程過于復(fù)雜，隨著參數(shù)增長項數(shù)膨脹極快。

　　論文中作者都忍不住留下一句話感慨當(dāng)時的處境：顯然需要一個更簡潔的公式！

　　后來團(tuán)隊死馬當(dāng)成活馬醫(yī)，找OpenAI看看AI能不能做點(diǎn)什么。

　　結(jié)果AI直接猜出了一個公式，成為破局的關(guān)鍵。

　　被推翻的教科書結(jié)論

　　散射振幅是粒子物理學(xué)的核心計算對象，它給出任意一組粒子碰撞后產(chǎn)生任意一組粒子的量子概率。

　　標(biāo)準(zhǔn)模型中費(fèi)曼圖展開的理論計算與實(shí)驗吻合到了小數(shù)點(diǎn)后14位，但計算本身極其困難，n個膠子的散射振幅所需的費(fèi)曼圖數(shù)量隨n以超指數(shù)速度增長。

　　最著名的例子是MHV振幅（Maximal Helicity Violation，最大螺旋度違反）：

　　n個膠子中有2個負(fù)螺旋度、n-2個正螺旋度，原始費(fèi)曼圖展開涉及n!量級的項。

　　80年代的物理學(xué)家Parke和Taylor曾經(jīng)手算需要100頁。

　　但也正是Parke和Taylor最后給出了一個適用于任意n的單項閉合表達(dá)式，100也內(nèi)容被壓縮到1行。

　　那如果條件再極端一步，只有1個負(fù)螺旋度、n-1個正螺旋度呢？

　　幾十年來，Parke和Taylor的結(jié)論被寫在教科書：這類”單負(fù)”（single-minus）樹圖振幅嚴(yán)格等于零。

　　但GPT-5.2參與的最新論文指出，標(biāo)準(zhǔn)論證中存在一個“漏洞”，使整個論證不再成立。

　　人類手算32項，AI猜出一行公式

　　哈佛大學(xué)的Andrew Strominger教授是研究的發(fā)起者，他曾與霍金合作發(fā)表霍金生前最后一篇論文《黑洞熵與軟毛發(fā)》。

　　他在大約一年前就意識到了標(biāo)準(zhǔn)論證中的這個漏洞。

　　他組建團(tuán)隊，開始手動推導(dǎo)單負(fù)膠子振幅。這一遞推方法等價于逐一求和所有費(fèi)曼圖，但形式上稍微簡潔一些。

　　也只是稍微簡潔一些，表達(dá)式膨脹的也是極快。

　　3個粒子時只有1項，4個粒子時2項，5個粒子時8項。到6個粒子時，論文中寫出的一般表達(dá)式已經(jīng)有32項，全部是各類符號函數(shù)的乘積組合。

　　范德堡大學(xué)黑洞物理學(xué)家Alex Lupsasca來到OpenAI，看看AI能不能幫到點(diǎn)忙。

　　這事當(dāng)時也有消息傳出：2025年10月，OpenAI聘請黑洞物理學(xué)家Alex Lupsasca推動科學(xué)研究新計劃。

　　只是4個月前，人們還想象不到成果能有這么大。

　　團(tuán)隊后來發(fā)現(xiàn)，如果限制在一個特殊區(qū)域R?，即存在一個參考系使得粒子1的頻率為負(fù)、其余所有粒子的頻率為正，原本極其復(fù)雜的表達(dá)式會發(fā)生劇烈簡化。

　　6粒子時的32項變成了四個因子的乘積，5粒子時變成三個因子的乘積，4粒子時兩個因子，3粒子時一個因子。

　　GPT-5.2 Pro識別出了這個規(guī)律，并很快提出了一個推廣到任意n個粒子的猜想公式：

　　在R?區(qū)域中，剝離后的振幅等于n-2個因子的連乘，每個因子是兩個符號函數(shù)之和。

　　由于每個符號函數(shù)取值為±1，每個因子只可能等于-1、0 或+1。整個振幅因此是分段常數(shù)的，在由各類動量子集正交性定義的”墻”所分隔的腔室中取整數(shù)值。

　　但GPT-5.2 Pro無法自行證明這個猜想。

　　隨后，一個OpenAI內(nèi)部的腳手架模型接手，它連續(xù)思考了超過12小時，完成了完整的證明。

　　證明分三步走：

　　第一步證明了在R?區(qū)域內(nèi)，遞推關(guān)系中的一個關(guān)鍵頂角函數(shù)V恒為零。

　　第二步利用V為零這一事實(shí)，證明整個遞推關(guān)系坍縮為單獨(dú)一項。

　　第三步證明這一項恰好等于GPT-5.2 Pro猜出的公式。

　　研究團(tuán)隊隨后手工對證明進(jìn)行了驗證，確認(rèn)結(jié)論成立。

　　這個公式非滿足了一系列一致性條件Weinberg軟定理、循環(huán)不變性、Kleiss-Kuijf恒等式和U(1)退耦恒等式。

　　論文特別強(qiáng)調(diào)，這些性質(zhì)中“沒有任何一條能從公式的直接形式中看出來”。

　　GPT-5.2在貢獻(xiàn)基礎(chǔ)科學(xué)的第三個公開案例

當(dāng)復(fù)雜計算簡化為簡潔結(jié)果時，意味著背后有尚未被理解的物理規(guī)律等待被發(fā)現(xiàn)。

　　OpenAI的科學(xué)部門負(fù)責(zé)人Kevin Weil如此評價這項研究的愿意。

　　Kevin Weil還感嘆自己學(xué)生時期就仰慕Strominger，現(xiàn)在親耳聽到他談AI加速研究非常激勵人心。

　　并且有了這個結(jié)果，還能指引后續(xù)研究方向。

　　論文提到，單負(fù)振幅的構(gòu)造可以直接從膠子推廣到引力子振幅，有一個簡單的超對稱化方案；在天穹對偶理論框架（Celestial Holography）下，某些扇區(qū)中振幅的Mellin變換由Lauricella函數(shù)給出；結(jié)論應(yīng)當(dāng)在一些超對稱推廣下具有變換性質(zhì)……

　　這些結(jié)果將在后續(xù)工作中發(fā)表。

　　論文同時留下了開放性的問題。雖然當(dāng)前的公式相比費(fèi)曼圖展開已經(jīng)是“戲劇性的簡化”，但完全有可能得到更簡潔的表達(dá)式。

　　換句話說，即便是AI找到的這個公式，可能仍然不是最終形式。

　　這已經(jīng)是GPT-5.2在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域做出原創(chuàng)貢獻(xiàn)的第三個公開案例。

　　此前，還在。

　　但這一次有所不同：

　　AI不再只是參與了證明環(huán)節(jié)，而是在最初就猜出了核心公式本身。

　　論文地址：
https://arxiv.org/abs/2602.12176

　　參考鏈接：
[1]https://openai.com/index/new-result-theoretical-physics/
[2]https://x.com/kevinweil/status/2022388305434939693