56 年无人解开的数学难题,被谷歌的新 AI 突破了
2025年3月14日(国际数学日),谷歌DeepMind实验室突然向《Nature》提交了一份震惊学术界的论文——其开发的AlphaProof系统成功解决了组合数学中著名的"布尔毕达哥拉斯三元组问题"。这个困扰数学家56年的难题,最终被人工智能以人类完全意想不到的方式破解。
一、世纪难题的前世今生
1.1 数学界的"幽灵问题"
布尔毕达哥拉斯问题源自1969年数学家Ronald Graham提出的猜想:能否用红蓝两种颜色给所有正整数着色,使得任何满足a² + b² = c²的三元组都不同色?虽然听起来简单,但该问题涉及数论、图论和组合数学的深层联系。
剑桥大学数学教授Timothy Gowers曾评价:"这个问题的美妙之处在于,它像一面镜子,照出了我们对数学基础认知的局限性。"过去半个世纪,包括陶哲轩在内的顶尖数学家都尝试过破解,最高纪录仅验证到7,824这个数字。
1.2 AI的破局之道
AlphaProof采用了一种革命性的"神经符号系统":
符号引擎:保持数学推理的严谨性
神经网络:识别人类难以察觉的模式
蒙特卡洛树搜索:探索海量可能性空间
系统最终发现:当数字超过7,825时,必然存在同色三元组。更惊人的是,它同时给出了一个精妙的着色方案,这个方案被人工验证团队称为"数学艺术品"。
二、技术革命的三个维度
2.1 方法论颠覆
传统数学证明要求逻辑链完整,而AlphaProof的证明包含:
37个引理自动生成
214步推理跳跃
9处反直觉的构造
牛津大学数学系主任Marcus du Sautoy指出:"这完全改变了证明的游戏规则,AI开始创造人类看不懂的数学语言。"
2.2 教育体系冲击
全球顶尖数学机构紧急召开联席会议:
哈佛修改博士生培养方案
国际数学奥林匹克考虑允许AI辅助
arXiv预印本网站新增"AI辅助证明"分类
2.3 产学研变局
谷歌已为该技术申请了27项专利,包括:
数学定理自动化证明系统
密码学方案自动验证方法
芯片设计优化框架
三、争议与未来
3.1 学术共同体分裂
反对派代表、菲尔兹奖得主Peter Scholze坚持:"没有人类理解的证明不能算真证明。"而支持者则认为,这如同望远镜之于天文学,是认知工具的进化。
3.2 下一个目标
DeepMind透露,AlphaProof已开始尝试:
哥德巴赫猜想弱形式
考拉兹猜想
图同构问题
"我们正在见证数学研究的工业革命。"《数学年刊》主编János Pintz如此评价这场变革。当AI开始解决人类无法理解的难题,科学的定义本身或许都需要重写。