OpenAI宣布斩获三项重大科学突破，涉及数学猜想、计算机算法及千禧年难题
IT之家 10 月 27 日消息，OpenAI 宣布，其 AI 模型在数学、计算机科学和物理学领域取得三项重大突破，展现出 AI 独立发现并证明复杂科学理论的能力，而不只是回答问题或辅助研究。
OpenAI 表示，数学和计算机科学成果已通过 Lean 数学验证工具进行形式化验证，并公开证明材料；物理学成果正由诺贝尔物理学奖得主等专家参与审查。相关成果仍需学术界进一步独立确认。
IT之家附上 OpenAI 官方的声明大意如下：
数学方面的新成果来自调和分析领域。
1991 年，数学家克里斯托弗 · 索格提出局部光滑猜想，试图解释波在聚焦时的行为。按照该猜想，波即使出现极其强烈的聚焦，也只能持续很短的时间。如果随机选取一个具有代表性的时刻，观察到的聚焦程度总会远低于最极端的情况。
数学中经常出现类似现象：某种现象在最坏情况下可以达到非常极端的程度，但经过平均处理后，实际观察到的情况要温和得多。
局部光滑猜想描述的现象具有基础性意义，因此涉及数学分析的众多问题。其中，挂谷猜想和斯坦因限制猜想都可以由局部光滑猜想推导出来。
2019 年，古思、王虹和张睿翔证明了二维空间中的局部光滑猜想。2025 年，王虹与扎尔又证明了三维挂谷猜想。
OpenAI 的模型此次给出了局部光滑猜想在所有维度下的证明，从而也解决了所有维度下的挂谷猜想和斯坦因限制猜想。证明的关键是一种新构建的辅助偏微分方程。
OpenAI 于 2026 年 10 月 18 日获得 AI 生成的证明，并在第二天完成 Lean 形式化证明。随后，OpenAI 联系外部专家，讨论如何围绕该成果建立合作机制。
根据专家建议，OpenAI 决定直接公开 AI 生成的证明，采用与 10 月 6 日发布研究成果时相同的方式。目前，模型撰写的自然语言证明和 Lean 形式化证明均已上传至公开的 GitHub 代码仓库。
计算机科学方面的发现涉及指数时间假设（ETH）。
ETH 是计算复杂性理论中一个存在已久的猜想，研究布尔公式可满足性问题的计算难度，与著名的 P 和 NP 问题密切相关。
长期以来，学术界 普遍认为 ETH 成立 。数百篇研究论文以该假设为前提，推导出图论、计算生物学、数据库和计算几何等领域的计算难度结论。
近期，OpenAI 的系统却 给出了 ETH 不成立的证明 ，并通过 Lean 完成了形式化验证。
ETH 被推翻后，研究人员需要重新审视许多计算任务 究竟还能获得多大幅度的速度提升 。新成果也有助于指导更高效算法的研究。不过，要找到能够实现这些提升的算法，并将理论成果转化为实际应用，仍需要大量后续研究。
OpenAI 邀请三位算法设计和计算复杂性理论专家牵头，负责验证、研究和解释这项成果，分别是加利福尼亚大学圣迭戈分校的拉塞尔 · 因帕利亚佐和拉马莫汉 · 帕图里，以及麻省理工学院的瑞安 · 威廉姆斯。
三位专家在该领域都有长期研究积累：
OpenAI 接受了合作团队提出的两项要求：首先，公开研究成果的所有原始数据，方便其他研究人员独立验证；其次，由 OpenAI 提供资金，举办一场学术会议，讨论新成果对计算机科学领域的整体影响。
合作团队还邀请学术界共同组织对 ETH 证明的公开审查，并就 AI 研究突破引发的问题展开讨论，包括如何验证成果、如何开放研究资料、如何认定学术贡献，以及未来应如何开展科研工作。
OpenAI 于 10 月 16 日生成了推翻 ETH 的自然语言证明，10 月 17 日又完成了 Lean 形式化证明。随后，OpenAI 开始着手建立前述外部合作机制。
模型生成的自然语言证明和 Lean 证明现已在 OpenAI 的公开 GitHub 代码仓库发布。
物理学方面，OpenAI 提出了一项关于量子场论存在性的研究成果。
该成果从严格的数学意义上，证明了四维空间中某些 包含规范场和费米子的相互作用量子场论确实存在 ，其中包括量子色动力学（QCD），以及粒子物理学标准模型的一种统一完备化理论。
证明采用了构造性量子场论中巴拉班提出的研究方法。此外，研究还解决了一个子问题，即证明纯杨-米尔斯理论的存在性。该问题属于克雷数学研究所设立的量子杨-米尔斯理论千禧年大奖难题的一部分。
粒子物理学标准模型描述了亚原子基本粒子之间的相互作用，涵盖自然界四种基本相互作用中的三种，不包括引力。
由于标准模型本身无法直接推广至任意短的距离尺度，OpenAI 的存在性证明针对的是 包含标准模型规范场和费米子的最简单大统一理论 。
量子色动力学研究夸克、胶子等粒子如何通过强相互作用发生联系。纯杨-米尔斯理论研究的范围更窄，只涉及传递强相互作用的胶子之间的自相互作用，不包括夸克等物质粒子。
OpenAI 邀请大卫 · 格罗斯牵头研究，团队其他成员包括迈克尔 · 道格拉斯、阿瑟 · 贾菲、伊戈尔 · 克莱巴诺夫和尼基塔 · 涅克拉索夫。
五位学者在量子场论及数学物理领域均有重要贡献：
参考