张益唐未竟难题被OpenAI攻破!人类联手GPT-6接力两周,证明只剩5页(张益唐数学贡献) szthrk.cn

(来源:新智元)

新智元报道

张益唐苦攻数十年的Siegel零点难题,竟被攻破了!

一道困扰数论界近百年的难题,如今被浓缩成了一份仅有5页的证明。

2007年、2022年,张益唐两次发论文冲击它,最后那篇写了111页,拿下的也只是一个弱化版本。

就在这两天,牛津数学家Ben Green甩出了一份排除Siegel零点的证明,在数学圈炸开了锅。

而这5页,竟然出自Green和ChatGPT 6 Astra的一次「vibemathing」,也就是和AI边聊边把证明做出来,他事后只是亲手把论证重写了一遍。

在论文首页,他写下了一句:「本文不主张任何人类原创性。」

论文地址:https://hexagonmath.org/pdf/2610.00311v1

要知道,这位Green可不是一般人。

当年和陶哲轩联手证明「素数里藏着任意长的等差数列」的,正是他。

就在10月6日,OpenAI一个连名字都没公布的内部模型,率先攻下了这道难题。

此后,数学家们带着AI接力,只用了12天,就把证明削成了5页。

近百年里,从Siegel到张益唐,一代代数学家在这道题前止步。这一次,AI率先撞开了大门,人类数学家紧跟着冲了进去。

数学,从此不再是人类独自攀登的高峰。

OpenAI引爆接力,数学大佬抢着「压页数」

10月6日,OpenAI一口气公开了700多篇数学手稿。在这堆大部头中间,夹着一篇很薄的论文《一致排除Landau–Siegel零点》,正文只有8页。

论文地址:https://github.com/openai/math

仅仅5天后,密苏里大学数学家William Banks就接过了第一棒。

他把论证从头铺开,写成19页的详尽版,还把原证明里只知道「存在」的那个常数,算成了一个具体的数:0.003。

论文地址:https://arxiv.org/abs/2610.15483

又过了4天,澳大利亚新南威尔士大学堪培拉分校的Bryce Kerr,一刀把证明砍到了6页。

他把原证明里最繁琐的插值和行列式推导,整个换成了「鸽巢原理」,也就是10个苹果放进9个抽屉,总有一个抽屉里不止一个苹果。

Kerr在致谢里写明,ChatGPT参与了推导和写作。

论文地址:https://arxiv.org/abs/2610.21099

10月18日,斯坦福大学数学家Jared Lichtman激动地转发了Kerr的论文,直呼它「也许就是那本书里的证明」。

传奇数学家Erdős常说,上帝有一本书,记着每个定理最漂亮的证明。

Lichtman随即发帖,把这一幕比作1954年班尼斯特第一个跑进4分钟一英里。

5页纸,赶走百年幽灵

数学家研究素数分布,靠的是一类叫L函数的工具。它的零点离1越远,素数就分得越均匀,偏偏有些L函数可能藏着一个紧贴着1的实数零点。

这就是Siegel零点。它像一个幽灵,谁也没见过,谁也证明不了它不存在。

近百年来,大量关于素数分布的定理,都只能拖着一条尾巴:「除非存在Siegel零点」。

2022年时,张益唐那篇论文给出的界,离彻底赶走幽灵还差着一大截。

而OpenAI这次,则证明了这种紧贴着1的零点根本不存在。

也就是说,所有零点和1之间,都至少隔着一段距离,幽灵从此无处可藏。

这虽然还不是黎曼猜想,但对研究经典解析数论的人来说,这个幽灵卡了好几代人。

Green的5页,走的是反证法。假设幽灵存在,就能逼出一个不可能存在的整数。

如果幽灵存在,绝大多数小素数都会被迫站到同一边。Green用这些素数造出一个巨大的正整数det G,它的大小有一个天花板。

关键一步像照镜子。对这些素数取p次方,√d就变成了−√d,det G也因此被它们一层层整除,至少得越来越大。

一边是天花板,一边是越抬越高的地板。地板撞穿天花板,矛盾出现,幽灵消失。

比起OpenAI原版,Green全程只待在一个更小的数域里,行列式也直接写成了显式的式子。

课题被AI抢先,他亲手写下这5页

这场冲击,直接砸到了Green自己头上。6月,他刚拿下欧洲研究理事会的高级资助。4个月后,大约四分之三的研究目标就被AI攻破了。

他在数学社区Proofs and Prompts的集体征文里写道:

我没料到其中一些成果会有这么大的量级,这让我震惊极了。

课题被AI抢走大半,Green的反应却出人意料:

想法一点也不缺。某种程度上,正因为量级太大,压力反而没了。

陶哲轩就没这么洒脱了。他痛心的是,这些AI证明背后没有一个人能回答问题、做报告、带学生,没人能参与后续发展。

不到两周,后续发展真的来了,只是AI依然在场。Kerr的致谢里写着ChatGPT,Green干脆在第一页声明,不主张任何人类原创性。

接过这份证明的人类数学家,干的活变成了把AI的证明读懂、改写,再讲给更多人听。

一位证明过格林-陶定理的顶级数学家,成了AI证明的重写者。放在一年前,没人敢想这个画面。

攻克世纪难题,只用了12天

10月20日,Banks还要去德国波恩的马普数学所做两场报告,把这份证明从头到尾讲给同行听。

这道从1935年悬到现在的难题,就这样从AI的手稿,走进了数学家的课堂。

伦敦玛丽女王大学数学教授Abhishek Saha看完这几版证明说,研究经典解析数论的人在这道题上卡了很多年,大家都觉得它难得离谱。

结果,它需要的就只是这些!

他忍不住想,还有多少解析数论的猜想,也能被这样短短几页纸拿下。

放在以前,这种事只能等哪个天才灵光一闪。现在,AI先把路蹚出来,数学家再拉着AI把路修短、修直,后面的人就都能跟上。

以前最难的是找到证明,现在难的是读懂它。就连读懂这一步,AI也在帮人类提速。

下一道百年难题倒下的时候,数学家们已经知道该怎么接棒了。

参考资料:

https://x.com/ObhishekSaha/status/2111862745813455229

https://x.com/thomasfbloom/status/2111718523378499586

编辑:摩西 桃子