人类卡了几十年的数论悬案,AI仅用8页纸就给秒了?
这两天,整个数学界和计算机圈,都陷入了巨大震撼。
10月18日,斯坦福大学数论学家Jared Duker Lichtman在X上的话,瞬间引爆全网——
「此类证明的存在,强烈暗示了 P≠NP 。」

这句话的导火索,是OpenAI内部模型刚交出的逆天答卷——「不存在Landau-Siegel零点」的证明。
这道解析数论里卡了几十年的关键难题,学界公认极难。
结果,OpenAI不仅做出来了,原始证明竟然只有8页!

更刺激的还在后面。顶尖数学家们迅速跟进:
密苏里大学的Bill Banks先写了一份19页的详细拆解;
紧接着,Bryce Kerr利用双二次扩张
和Masser的经典结果,把证明压缩到了6页;
随后,牛津大学教授Ben Green再砍一刀,直接给出了5页纸的终极版本!
从几十年的无解绝望,到短短5页纸。伦敦玛丽女王大学教授Abhishek Saha发出了灵魂拷问:
如果这个问题只要5页就能证明,为什么数学家们几十年都错过了?
寻找如登天,验证如喝水
为什么5页纸的数论证明,会让斯坦福教授直接联想到计算机科学的圣杯—— P vs NP ?
道理很简单。
一份5页的证明,任何专家花几小时就能读完验证;但为了这5页纸,人类最聪明的大脑却苦苦摸索了几十年。
「寻找极难,验证极易。」 这八个字,恰恰就是P≠NP 的底层直觉!
在评论区,Anthropic研究员Joshua Batson一针见血地指出——
数学家的『显然』总是相对的。事实证明,许多未解难题(相对于AI)都是显然的!

玩笑背后,是一个极其严肃的拷问:当AI几周内交出700多篇数学手稿,千禧年神题 P vs NP,是不是也快了?
三道高墙,锁死人类五十年
用一句话解释 P vs NP:能快速验证答案的问题,是否都能快速算出答案?
P是「能快速求解」的问题,NP是「能快速验证」的问题。
数独、排课、破解密码都属于 NP:给你答案,一秒就能检查对错;但从零开始找,只能近乎穷举。
如果 P=NP ,现代密码学瞬间崩塌,全球金融裸奔,但所有复杂难题都将迎来终极捷径;
如果 P≠NP ,则意味着宇宙存在本质上无法走捷径的难题。
这个问题自1971年提出,悬赏100万美元。绝大多数科学家相信 P≠NP ,但五十多年来无人能证。
难在哪?因为人类不仅没找到钥匙,反而证明了现有的开锁工具注定无效。
这就是著名的三道「屏障」:
1.相对化屏障(1975):靠模拟与对角化的经典方法,根本不可能解决它;
2.自然证明屏障(1994):大多数电路下界的证明套路,若能证出P≠NP,就会顺手破解伪随机数生成器,自相矛盾;
3.代数化屏障(2008):连带代数技巧的升级版方法,也被证明火力不足。
今年6月,复杂性理论学者Lance Fortnow悲观地表示:目前人类连一条可行的攻击路线都没有。
他建议挑战者先去证「SAT没有平方时间算法」这种简单得多的问题,然后补刀说:「你在那里也不会成功。」
这,就是AI要面对的对手。
719篇手稿狂轰,9岁萌娃贴脸开大
面对铜墙铁壁,AI直接开启了饱和式攻击。
10月6日,OpenAI在GitHub一次性放出了 722篇手稿(次日撤回3篇),归为 372个结果家族。

内部模型尝试了约4000个开放难题,平均每题仅耗时约3小时的ChatGPT Pro算力。
其中,理论计算机科学占了40个家族。虽然没直接干掉 P vs NP,但好几篇都精准砸在了通往它的主干道上。


今年 6 月,复杂性理论学者 Lance Fortnow 写道:除了模拟,我们对通用多项式时间算法毫无办法;电路复杂性、证明复杂性、代数几何等路线,都卡在远低于多项式时间全部能力的地方。他的结论是,目前连一条可行的攻击路线都没有。巧的是,OpenAI 这次的六个结果,恰好在每一条上都插了旗

第102号家族(唯一博弈猜想,UGC):证明了Subhash Khot在2002年提出的这一核心猜想(含部分Lean验证)。它与 P vs NP 紧密相邻,极大强化了许多NP-hard优化问题的近似硬度极限。

围绕第102号「唯一博弈猜想」,还发生了一幕扎心的插曲。

著名学者Scott Aaronson的妻子Dana Moshkovitz,为这个猜想奋斗了整个职业生涯。结果发布当晚,他们9岁的儿子跑去嘲笑妈妈:
「听说有个机器人,把你研究了一辈子的题解出来了!」
《量子》杂志还披露,MIT的Dor Minzer团队在9月11日听到OpenAI的风声后,为了不被机器抢发,火速赶在OpenAI发布前放出了自己证明的相关变体。

人类数学家,已经开始和ai赛跑了。
大佬泼冷水:外城已下,城门未破
不过,最懂行的专家反而最冷静。
Lance Fortnow次日发文指出:AI对给定问题的解出率不到10%,而且这些结果没有一个让我们更接近解决P vs NP。

Scott Aaronson虽称10月6日是「数学史上最重要的日子之一」,但也点名:清单里不仅没有P≠NP,连P=BPP 这些「小一号」难题也没有——显然不是因为没试过。

他在播客中透露:OpenAI和Anthropic正用内部最强模型竞相攻克 P vs NP,但都还没成功。

冷静来看,距离破局还有四大硬伤:
1.验证远未完成:仅约42%附带Lean形式化证明,其余全靠人工。Aaronson坦言,几乎还没有人类真正读懂其中任何一篇长证明。
2.可读性极差:Moshkovitz评价AI的唯一博弈证明,写得「糟糕到不借助AI根本读不懂」。
3.Lean不是万能的:机器只能保证推理无误,无法保证形式化定义与原问题完全一致,也无法判断结果是否重要。
4.核心路线空白:AI突破的是深度3电路和代数电路,而能推出P≠NP的「一般布尔电路下界」,依然是白卷。
终极悖论:AI就是P≠NP 的活证据?
既然城门未破,为何依然说「AI正在逼近」?
因为三个信号已经无比清晰。
第一,难题的「难」被重新定价。 Siegel零点的5页证明说明,有些绝境缺的没人想到的那一步。还有多少猜想只差一层窗户纸?没人确定。
第二,外围阵地全面开花。 唯一博弈、电路下界、去随机化、矩阵乘法……这些周边阵地的里程碑被AI密集攻克,主攻方向迟早会破局。
第三,规模与速度不是人类量级。 4000个问题,平均每题3小时。当各大实验室把下一代最强算力死死对准 P vs NP,量变极可能引发质变。
对于最终结局,学界甚至出现了有趣的押注分歧。
Aaronson依然重注 P≠NP;但也有学者认为,如果AI真能破局,答案更可能是 P=NP ——因为让AI搜出一个巧妙算法,比用现有数学证明「不可能」,要容易想象得多。
不过,整件事最耐人寻味的幽默之处在于——
AI越强大,它本身就越像是 P≠NP 的活证据。
它耗费海量算力去「寻找」证明,人类花几小时去「验证」结果。
如果有一天,AI真的烧光算力证出了 P≠NP,那将是这个千禧年难题最完美的一次自我证明。
参考资料:
https://x.com/jdlichtman/status/2111923612517380235
https://x.com/thebasepoint/status/2111890017685835988https://arxiv.org/abs/2610.21099
https://arxiv.org/abs/2610.15483
https://hexagonmath.org/pdf/2610.00311v1
文章来自于"新智元",作者 "Aeneas"。