OpenAI公开722篇数学手稿,30道重量级名题集中曝光

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News Editor
2026-10-08 00:31:25
OpenAI于10月7日将一个尚未发布的内部模型产出的722篇数学手稿上传至GitHub,并归入372个「成果族」,覆盖17个方向。MarsBit援引机器之心梳理称,其中既有证明也有反例,约六成成果族附有Lean形式化。文中重点点出数论、代数几何、理论计算机、组合图论、算子代数和数学物理等方向的30项重量级结果,但多数结论仍未经过同行评审,是否成立仍待数学界逐项核验。

10月7日上午,OpenAI把一个尚未发布的内部模型产出的 722 篇数学手稿一次性上传至 GitHub,并将其整理为 372 个「成果族」,覆盖数论、几何、理论计算机、数学物理等 17 个方向。MarsBit刊发的这篇文章没有再展开发布经过、模型背景和争议,而是直接进入仓库清单,梳理其中最受关注的一批结果。

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文章先给出三点说明。其一,这 722 篇手稿被归入 372 个成果族,本文按学科方向挑出名气最大、历史最久的一批问题。其二,清单里既有「证明」也有「证伪」,按文中粗略检索,摘要里出现「证伪」「反例」字样的成果族约有 50 个,一些流传半个多世纪的猜想并非被证明,而是被推翻。其三,也是文中强调最多的一点,下文所有「证明了」「解决了」都只是 OpenAI 自己的表述,绝大多数结果尚未经过同行评审;约六成成果族附有 Lean 形式化,也就是由计算机逐行检查过的证明,未形式化的结果目前只能算「声称」。

数论:准黎曼猜想、BSD 与希尔伯特第十问题进入清单

在这份仓库里,数论被文章称为最惊人的部分之一。31 个成果族中,有多项直接对应数学史上最著名的问题。

仓库第 003 号是准黎曼猜想。文章介绍,黎曼在 1859 年提出 zeta 函数的非平凡零点全部落在一条竖线上;由于完整目标过于艰难,数学界长期退而求其次,希望至少证明某条竖线右侧不存在零点。OpenAI 声称把这条线推进到 7/8 的位置,而且对 zeta 函数和所有狄利克雷 L 函数同时成立,并附上了 Lean 形式化。

与黎曼猜想同列千禧年大奖难题的 BSD 猜想也出现在清单中。文章称,OpenAI 的第 002 号和第 006 号成果族合在一起,声称对每一条有理椭圆曲线,在其「几乎所有」二次扭曲上证明了完整的 BSD 公式;其中第 006 号还顺带证明了 Dorian Goldfeld 于 1979 年提出的 Goldfeld 猜想。这两项都没有形式化。

第 004 号对应希尔伯特在 1900 年提出的 23 个问题中的第十个问题。1970 年,Yuri Matiyasevich 已经证明,对整系数多项式方程是否存在整数解,不存在通用算法可以判定;但把「整数解」换成「有理数解」后,这个版本悬置了半个多世纪。OpenAI 声称,这一版本的答案同样是否定的,且没有形式化。

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文章还点出两项题面相对直观的结果。其一是卡塔兰常数,即 1 减 1/9 加 1/25 减 1/49 这样交替求和得到的常数,OpenAI 声称它是无理数。其二是 π 的无理性测度:此前数学家能证明的上界约为 7.1,OpenAI 声称最优值恰好是 2,并称这还顺带解决了 Flint Hills 级数是否收敛的问题。这两项都附有 Lean 形式化。

代数几何:霍奇猜想特殊情形、有理性问题与量子几何朗兰兹

代数与复几何方向共有 36 个成果族,在整份清单中排第三。文章认为,其中最醒目的是第 032 号:对所有复 CM 阿贝尔簇证明有理霍奇猜想。霍奇猜想本身是千禧年大奖难题之一,而 OpenAI 还称,借助 James Milne 之前的定理,这一结果还能推出有限域上所有阿贝尔簇的 Tate 猜想。仓库 README 特别注明,这一项没有走模型的标准流程,目前也没有形式化。

第 054 号则涉及三次四维簇能否被有理参数化这一著名难题。Alexander Kuznetsov 曾提出一个用范畴语言判断的猜想,OpenAI 声称构造出了满足该判据、却依然不能有理参数化的例子,从而推翻这一猜想。

更抽象的方向上,第 069 号是量子几何朗兰兹对应。文章提到,2024 年 Dennis Gaitsgory 等人以近千页系列论文证明了几何朗兰兹猜想,而 OpenAI 声称把其量子版本在无理参数下也做了出来。

第 008 号则声称解决了关于 Grothendieck–Teichmüller 李代数结构的 Deligne–Drinfeld 猜想,并附有 Lean 形式化。

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分析与几何:挂谷、马勒与 Koebe 圆域猜想

几何与分析方向同样聚集了多道老问题。第 074 号是挂谷问题。文章回顾,这一问题起源于 1917 年日本数学家挂谷宗一提出的平面「转针」问题,高维版本后来演变成调和分析的核心难题之一。今年 7 月,王虹凭借与 Joshua Zahl 合作证明三维挂谷集合猜想获得菲尔兹奖;OpenAI 则声称在此基础上更进一步,证明了三维的更强版本和四维的维数猜想。这一项没有形式化,文中将其列为最需要专家尽快审读的结果之一。

第 087 号是马勒猜想。该猜想由 Kurt Mahler 在 1939 年提出,讨论一个凸体与其对偶体体积乘积的最小值。文章称,直到 2020 年,日本数学家才解决三维对称情形;而 OpenAI 现在声称在所有维数上同时解决了对称与非对称两个版本,并刻画了所有取到最小值的情形,附有 Lean 形式化。

第 071 号回到更早的 1908 年。Paul Koebe 猜想,平面上任何区域都可以通过保角变换变成边界全是圆或点的圆域。OpenAI 声称解决了这一猜想的存在性部分,并附有 Lean 形式化。

文章还提到几何方向另外两项结果:第 345 号声称任意黎曼度量下的高维球面都有无穷多条闭测地线,第 344 号声称解决度量版 Blaschke 猜想,这两项目前都没有形式化。

理论计算机:唯一游戏猜想与图着色难题

理论计算机科学是整个仓库里成果族最多的方向,共有 40 个。文章认为,分量最重的是第 102 号唯一游戏猜想。

这一猜想由 Subhash Khot 在 2002 年提出,Khot 也因此获得 2014 年奈望林纳奖。它的重要性在于,一旦猜想成立,大量经典优化问题的最优近似门槛都能被确定下来,包括 Max-Cut 等问题。文章提到,2018 年 Khot 与合作者证明了较弱的「2 对 2」版本,但完整猜想一直未决。OpenAI 现在声称给出了完整证明,并直接推出 Max-Cut、顶点覆盖等问题的最优近似门槛,主结果附有 Lean 形式化。

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同一方向的第 106 号也被单独点出:对于一张已知可以用三种颜色着色的图,用任何固定数量的颜色去给它着色都是 NP 困难的。文章称,这道题看起来简单,却困扰理论计算机科学界数十年,同样附有 Lean 形式化。

组合与图论:Hadwiger 猜想反例与平面染色数下界

组合数学共有 37 个成果族。文章称,其中最出人意料的一项是第 157 号:推翻 Hadwiger 猜想。

Hadwiger 猜想由 Hugo Hadwiger 在 1943 年提出,被长期视为图论中最重要的开放问题之一,也是四色定理的推广。此前它只在小规模情形下被证明成立。OpenAI 声称构造出了任意大的反例,而且在比原猜想更弱的「分数着色」版本下就已经不成立,并附有 Lean 形式化。文章指出,如果这一结果经得起检验,其冲击力可能不亚于任何一项正面证明。

第 158 号同样与着色有关:平面不能只用 5 种颜色完成「距离为 1 的两点不同色」的染色,也就是平面染色数问题。几十年来,答案一直被夹在 4 到 7 之间。2018 年,Aubrey de Grey 借助计算机把下界提到 5;OpenAI 声称进一步提到 6,于是只剩 6 和 7 两种可能,附有 Lean 形式化。

第 159 号则对应埃尔德什最著名的猜想之一:如果一组正整数的倒数和发散,那么其中一定包含任意长的等差数列。文章回顾,2004 年 Ben Green 与陶哲轩证明了素数中存在任意长等差数列,这是该猜想的一个特例;埃尔德什生前曾为其悬赏 5000 美元。OpenAI 声称证明了猜想本身,并附有 Lean 形式化。

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此外,第 179 号还声称解决了 Herbert Ryser 在 1963 年提出的循环 Hadamard 矩阵猜想。

代数与算子代数:多项经典猜想被声称推翻

在代数和算子代数方向,文章特别强调「反例」密集出现。Irving Kaplansky 在上世纪中叶提出了一组关于群代数的猜想,其中单位猜想已在 2021 年被 Giles Gardam 用计算机辅助搜索出的反例推翻。

这一次,OpenAI 在第 196 号中声称推翻了同组里的零因子猜想,在第 197 号中推翻了直接有限性猜想,两项都附有 Lean 形式化;第 294 号还推翻了 Kaplansky 关于 C* 代数中拟迹的另一个猜想。

第 285 号被文章列为更重的一项:OpenAI 声称给出了无系数版 Baum–Connes 猜想的反例,并同时推翻 Kadison–Kaplansky 猜想。Baum–Connes 猜想自 1982 年提出以来,一直是连接几何、拓扑与算子代数的枢纽性猜想,而此前已知反例都需要额外条件。这一项目前没有形式化。

同一方向唯一被文章称为「正面」的重磅结果是第 287 号。OpenAI 声称解决了自由群因子同构问题,也就是不同数量生成元的自由群所对应的冯·诺依曼代数是否同构,给出的答案是「全部同构」,并附有 Lean 形式化。

数学物理与流体:Haldane 猜想、BKT 相变与 Navier-Stokes 通用计算

数学物理与概率统计力学两个方向合计 54 个成果族。文章称,这里很多结论是物理学家长期相信、但缺少严格证明的命题。

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第 268 号声称证明了 Haldane 猜想,即自旋为 1 的反铁磁海森堡链存在能隙。这一预言由 Duncan Haldane 在 1983 年提出,也是他获得 2016 年诺贝尔物理学奖的工作之一。

第 271 号则声称严格证明了 Felix Bloch 在 1930 年提出的铁磁体低温磁化 T 的 3/2 次方定律,并给出精确系数。

第 216 号关注 BKT 相变,这同样是 2016 年诺贝尔物理学奖的主题;第 221 号的 Mézard–Parisi 公式,则与 2021 年诺贝尔物理学奖得主 Giorgio Parisi 的自旋玻璃理论有关。

第 215 号声称构造了二维 O(3) 模型的连续极限,并证明其存在正的质量间隙,附有 Lean 形式化。文章指出,这个模型常被视为杨-米尔斯理论的「玩具版」,而后者的质量间隙问题本身就是千禧年大奖难题之一。

流体方向也被单独提及。除 9 月已经公布的 Navier-Stokes 奇点结果外,仓库第 376 号声称构造出一种在外力驱动下能够执行任意图灵机程序的 Navier-Stokes 流体,也就是「用流体做通用计算」,并附有 Lean 形式化。文章提到,陶哲轩曾在 2016 年设想,用流体搭建「计算机」或许是理解 Navier-Stokes 方程奇点的一条路径。

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第 362 号则声称证明了三维相对论 Vlasov–Maxwell 方程组在大初值下的整体光滑解,同样附有 Lean 形式化。

清单已公开,真正的检验才刚开始

文章最后的判断并不激进。作者称,把整份清单从头翻到尾,最直观的感受是「密度」——一个研究生在单一子领域里能叫出名字的经典问题往往只有一两个,而这份仓库在每个方向都排出了好几个,很多问题的年龄甚至比提出它们的数学家还长。

但文中也提醒,密度恰恰是最需要冷静对待的地方。社交媒体上最热的几项,包括四维挂谷、霍奇猜想的 CM 情形、有理数域上的希尔伯特第十问题、Baum–Connes 反例,都还没有 Lean 形式化。即便已经形式化的结果,形式化证明是否忠实对应原始猜想表述,也仍需专家逐一确认。按照数学界惯例,单是其中任何一项被学界真正接纳,都可能需要数月乃至数年。

文中援引 OpenAI CEO Sam Altman 引述的一句诗作为收束:「沧海辽阔,而我的船如此渺小。」清单已经公开,接下来真正的问题是,这 722 篇手稿里究竟有多少能经受住检验,以及数学家们需要多久才能把它们读完。

本文来自微信公众号「机器之心」(ID:almosthuman2014),作者为「关注AI的机器之心」,编辑为 Panda。

本文最初由 Bit.Fan 发布。 欲了解更多加密货币新闻与市场洞察,请访问 www.bit.fan.
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