突发，Claude刷新物理学世界纪录！单挑基于杨振宁理论9圈难题

新智元报道 就在刚刚，Anthropic官宣，Claude拿下了理论物理的一项前沿纪录。 它在几乎无人类干预的情况下，连续运行数天，一举攻克了高能物理学界出了名难算的「九圈散射振幅」计算难题！ 具体来说，它算出了平面N=4超杨-米尔斯理论里六粒子振幅的九圈结果，人类此前的纪录停在八圈。 注意，杨-米尔斯模型（Yang-Mills）其中的「杨」，指的正是物理学泰斗杨振宁先生。 他与米尔斯在1954年共同创立的「杨-米尔斯理论」，是整个现代粒子物理学的基石。 基于它的任何高阶计算，都堪称人类脑力的极限挑战。 如今，人类顶尖理论物理学家，就这样被AI「截胡」了。 更可怕的是，Claude完成这项神级挑战，仅仅只用了一个提示词，花了几千美元！ 几天后交回的答案，光其中一部分展开就有300亿项。 看起来，科学界的低垂果实，比想象中要多得多啊。 这次，负责给AI验证结果的物理学家Lance Dixon这样感慨： 我身边的大多数理论物理学家其实早就承认，大模型迟早会颠覆物理学，只是不知道那一天什么时候砸到自己头上。 对我来说，那一天是9月1日。 硬核物理学家挑衅AI 「我的老本行很特殊」 故事的起因，源于一位物理学家的「挑衅」。 Matt von Hippel，曾经是一位理论粒子物理学家，现在是一名科普作家。 2016年的五圈、2019年的六圈和七圈，论文作者名单里都有他的名字 面对最近的AI新闻，他表示不信邪，除非亲眼看到大模型解决自己领域的难题。 深蓝赢了国际象棋大师卡斯帕罗夫，围棋界说：围棋太复杂，电脑下不了。结果被AlphaGo打脸。 AlphaFold 碾压人类蛋白质结构专家，但其他领域说：我们没有那种数据，复制不了。 现在，大语言模型能读文献、能模仿数学证明。但争论依旧不断：AI 是不是只会找反例，提不出新框架？是不是只在数学这种规则清楚的领域管用，物理这种模糊领域不行？…… 每次都是同一个套路：学者先怀疑，直到 AI 杀进他们自己的领域。 他认为他的老本行「散射振幅」，不一样。 上个月，他在自己的博客上向全网AI公司发下了一封「英雄帖」： 如果你们AI公司真的想震撼我们这些科研人员，就来挑战我的老本行吧！ 请证明AI能在普通学者能够负担得起的计算预算内，解决散射振幅领域 悬而未决的难题 。 他一共出了三道题，其中一道便是： 给我把N=4超级杨-米尔斯模型（N=4 super Yang-Mills）算到第九圈（Nine Loops）！ 在理论物理学中，物理学家们通过「散射振幅」的公式来预测粒子的行为，比如大型强子对撞机里的粒子怎么撞。 散射振幅 但这个公式简直是噩梦。为了无限逼近真实答案，物理学家必须一层一层地叠加被称为「圈」精细修正层。 每多加一个「圈」，答案就更精确，但计算量是呈指数级爆炸增长的！ 实际操作中，大多数人类停留在第二圈或第三圈。粒子物理学中最精确的预测，也才用到了第五圈。 而在特殊的「测试沙盒」模型中， 人类目前的极限纪录是 「 八圈 」 。这是由 SLAC国家加速器实验室 的大牛教授Lance Dixo n和团队多年死磕才拿下的。 「九圈」？看起来是需要海量算力和无数天才大脑耗费数年才能触及的领域。 Matt给AI的挑战，就是这么简单粗暴。 一句提示词，几千美元，Claude「杀疯了」 面对这种公开叫板，Anthropic的科学家们，悄悄接下了战书。 八月底，Anthropic的两名物理学家员工Liam和Siddharth悄悄联系了Matt：「嗨，你的挑战，我们搞定了。」 Matt当场惊掉下巴。怎么做到的？烧了上百万美元的算力吗？ 并没有。 研究团队用的是Claude Science，一个专门为科学家设计、能让Claude遵循严谨规则运行的系统，模型是目前最强的公开可用模型Fable 5.1。 他们给Claude输入了一个简单的Prompt： 现在的问题是：计算平面N=4 SYM模型在九圈下的六粒子（六边形）振幅。 然后，研究员并没有手把手教Claude怎么做，而是给它留了一句话： 我要去睡觉了，接下来的几个小时我都不会在。你继续算，除非我叫你停，每隔4到6小时给我汇报一次进度。 然后，Claude就在无人值守的情况下，开始了疯狂的推演！ 它运用了 Dixon和合作者这些年开发的一种叫做「自举」的方法 ，就像解一场数独游戏一样，在无数参数中不断排除错误选项。 几天后，Claude不仅算出了九圈，而且是用了两种不同的物理方法（原始自举法和间接形状因子法）分别算出来的！ 具体来说，在原始自举法中，Dixon团队用的方法叫bootstrap，类似于数独，把所有可能的函数全填进格子里，用物理法则一个个排除，剩下的就是答案。 Claude直接掏出Python和开源库SymPy，在六粒子振幅的空间里硬算出了一条血路。 在间接形状因子法中，当年Dixon他们冲八圈时，先算了个简单的「形状因子」，再利用一种奇特的「对跖对偶」对称性，把结果翻译成振幅。 Claude顺着这套打法，往上又生推了一圈。 形状因子这一路，Claude没有算一个费曼积分。它把整个物理问题变成一个超大的方程组，全程用整数求解，不会有小数误差，还能换几个大素数反复验算。 第一道坎是内存。照老办法推到九圈，光未知数就有185万个，方程组大到内存根本装不下。 Claude换了个思路，借对跖对偶先把答案的一部分「猜」出来，再加上对称性，未知数一下从185万降到了7.6万个。 接下来就是解「数独」。7.6万个未知数，被物理规则一轮轮排除，最后只剩唯一解。 最后翻译回振幅，光一个切面上的结果就有300多亿项，八圈时才16.7亿项。 而且，解决人类物理学界的悬案，花费极低。 按普通用户的价格算，每条路要一两千美元，两条加起来几千美元，大头是Claude长时间运行的费用。 而直接自举那一路， 纯粹用于运行Python代码的算力成本，仅仅只有100美元——这只相当于租用了96个CPU跑了一个星期。 100美金，一句提示词，Claude在几天内就轻而易举地捅破了理论物理学的天花板。 前世界纪录保持者：「被AI截胡了，但我很兴奋」 结果算出来了，但对不对呢？ Anthropic的团队找到了「八圈」纪录保持者——Lance Dixon教授本人来验算。 那天是9月1日，巧的是，正好也是Fable 5.1发布当天。 Dixon教授拿到结果的那一刻，内心是极为震撼的。因为他太知道这有多难了。 上下滑动查看 从2023年算完八圈之后，他和他的团队这两年一直在一筹莫展地死磕九圈。 整个计算过程就像是在搭一个扑克牌城堡，或者烤一个舒芙蕾，中间只要有一个代码写错、一个符号标反，整个计算就会彻底崩溃。 但Claude不仅没有崩溃，还从头开始自己把所有繁琐的代码全写了，完美避开了所有的坑！ 经过长达两周的仔细验证，Dixon教授确认，Claude的九圈结果正确无误！ 那么Dixon教授感到心碎吗？ 「不会，」Dixon教授在博文中豁达地写道，理由有两个。 一是他们团队本来就在训练定制的transformer模型预测更高圈数，口号是机器给出的任何候选答案都有工具验证。Claude也是transformer，只是大概比他们的大一百万倍。 二是Claude用的全