北京
來源：量子位 | 公眾號 QbitAI
夢晨 發自 凹非寺
粒子物理教科書幾十年的結論被推翻，GPT-5.2干的。
一類幾十年來被認為嚴格為零的膠子散射振幅，在特定運動學條件下不為零。
OpenAI與哈佛、劍橋、普林斯頓的五位研究者發布預印本論文，關鍵公式由GPT-5.2 Pro猜出，隨后被一個OpenAI內部模型連續思考超過12小時證明成立。
對于人類科學家來說，這個問題最大的難點計算過程過于復雜，隨著參數增長項數膨脹極快。
論文中作者都忍不住留下一句話感慨當時的處境：顯然需要一個更簡潔的公式！
后來團隊死馬當成活馬醫，找OpenAI看看AI能不能做點什么。
結果AI直接猜出了一個公式，成為破局的關鍵。
被推翻的教科書結論
散射振幅是粒子物理學的核心計算對象，它給出任意一組粒子碰撞后產生任意一組粒子的量子概率。
標準模型中費曼圖展開的理論計算與實驗吻合到了小數點后14位，但計算本身極其困難，n個膠子的散射振幅所需的費曼圖數量隨n以超指數速度增長。
最著名的例子是MHV振幅（Maximal Helicity Violation，最大螺旋度違反）：
n個膠子中有2個負螺旋度、n-2個正螺旋度，原始費曼圖展開涉及n!量級的項。
80年代的物理學家Parke和Taylor曾經手算需要100頁。
但也正是Parke和Taylor最后給出了一個適用于任意n的單項閉合表達式，100也內容被壓縮到1行。
那如果條件再極端一步，只有1個負螺旋度、n-1個正螺旋度呢？
幾十年來，Parke和Taylor的結論被寫在教科書：這類”單負”（single-minus）樹圖振幅嚴格等于零。
但GPT-5.2參與的最新論文指出，標準論證中存在一個“漏洞”，使整個論證不再成立。
人類手算32項，AI猜出一行公式
哈佛大學的Andrew Strominger教授是研究的發起者，他曾與霍金合作發表霍金生前最后一篇論文《黑洞熵與軟毛發》。
他在大約一年前就意識到了標準論證中的這個漏洞。
他組建團隊，開始手動推導單負膠子振幅。這一遞推方法等價于逐一求和所有費曼圖，但形式上稍微簡潔一些。
也只是稍微簡潔一些，表達式膨脹的也是極快。
3個粒子時只有1項，4個粒子時2項，5個粒子時8項。到6個粒子時，論文中寫出的一般表達式已經有32項，全部是各類符號函數的乘積組合。
范德堡大學黑洞物理學家Alex Lupsasca來到OpenAI，看看AI能不能幫到點忙。
這事當時也有消息傳出：2025年10月，OpenAI聘請黑洞物理學家Alex Lupsasca推動科學研究新計劃。
只是4個月前，人們還想象不到成果能有這么大。
團隊后來發現，如果限制在一個特殊區域R?，即存在一個參考系使得粒子1的頻率為負、其余所有粒子的頻率為正，原本極其復雜的表達式會發生劇烈簡化。
6粒子時的32項變成了四個因子的乘積，5粒子時變成三個因子的乘積，4粒子時兩個因子，3粒子時一個因子。
GPT-5.2 Pro識別出了這個規律，并很快提出了一個推廣到任意n個粒子的猜想公式：
在R?區域中，剝離后的振幅等于n-2個因子的連乘，每個因子是兩個符號函數之和。
由于每個符號函數取值為±1，每個因子只可能等于-1、0 或+1。整個振幅因此是分段常數的，在由各類動量子集正交性定義的”墻”所分隔的腔室中取整數值。
但GPT-5.2 Pro無法自行證明這個猜想。
隨后，一個OpenAI內部的腳手架模型接手，它連續思考了超過12小時，完成了完整的證明。
證明分三步走：
第一步證明了在R?區域內，遞推關系中的一個關鍵頂角函數V恒為零。
第二步利用V為零這一事實，證明整個遞推關系坍縮為單獨一項。
第三步證明這一項恰好等于GPT-5.2 Pro猜出的公式。
研究團隊隨后手工對證明進行了驗證，確認結論成立。
這個公式非滿足了一系列一致性條件Weinberg軟定理、循環不變性、Kleiss-Kuijf恒等式和U(1)退耦恒等式。
論文特別強調，這些性質中“沒有任何一條能從公式的直接形式中看出來”。
GPT-5.2在貢獻基礎科學的第三個公開案例
當復雜計算簡化為簡潔結果時，意味著背后有尚未被理解的物理規律等待被發現。
OpenAI的科學部門負責人Kevin Weil如此評價這項研究的愿意。
Kevin Weil還感嘆自己學生時期就仰慕Strominger，現在親耳聽到他談AI加速研究非常激勵人心。
并且有了這個結果，還能指引后續研究方向。
論文提到，單負振幅的構造可以直接從膠子推廣到引力子振幅，有一個簡單的超對稱化方案；在天穹對偶理論框架（Celestial Holography）下，某些扇區中振幅的Mellin變換由Lauricella函數給出；結論應當在一些超對稱推廣下具有變換性質……
這些結果將在后續工作中發表。
論文同時留下了開放性的問題。雖然當前的公式相比費曼圖展開已經是“戲劇性的簡化”，但完全有可能得到更簡潔的表達式。
換句話說，即便是AI找到的這個公式，可能仍然不是最終形式。
這已經是GPT-5.2在基礎科學領域做出原創貢獻的第三個公開案例。
此前，還在。
但這一次有所不同：
AI不再只是參與了證明環節，而是在最初就猜出了核心公式本身。
論文地址：
https://arxiv.org/abs/2602.12176
參考鏈接：
[1]https://openai.com/index/new-result-theoretical-physics/
[2]https://x.com/kevinweil/status/2022388305434939693
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