张益唐啃了多年的雅可比猜想,这回让Fable 5给推翻了……

量子位
07-21 11:31 来自北京

梦瑶 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

一道被数学界研究几十年、连孪生素数猜想重大突破者张益唐都曾长期钻研的「超级大难题」。

居然在世界杯决赛期间,被Fable 5翻出了反例!?

Anthropic研究员、数学家Levent Alpöge突然在X上扔下一颗重磅炸弹——

雅可比猜想,是!错!的!

没有上百页证明,也没有漫长铺垫。

Alpöge直接甩出一组由Claude Fable 5找到的三元多项式——

这公式明明满足雅可比猜想设定的条件,但真正算下去,却会把三个完全不同的输入送到同一个结果。

这就意味着,面对最终答案,已经无法唯一找回原来的输入,雅可比猜想所说的「反向还原」就这么失效了……

Fable 5一出手,直接给这道横跨两个世纪的数学名题,卡出了一个致命Bug。(doge)

更魔幻的是,AI把这猜想那结论都搞定的时候,世界杯决赛甚至还在踢???

三个点撞到一起,87年猜想当场失效

所以,这个让数学界研究上百年的雅可比猜想,到底在猜啥?

简单来说,我们可以理解为它研究的是一台由多项式组成的「数学加工机」(省流版)——

放进去一组数字,经过一连串计算,再吐出另一组数字。

数学家关心的是,如果这台机器在每个局部都运转顺畅,那么拿到输出结果后,能不能再沿着原路,唯一找回最初的输入?

这里有个关键指标,叫做「雅可比行列式」。

雅可比猜想认为,只要它始终保持为非零常数,就说明这台机器处处运行正常;放到整个空间里,它也应该可以逆转,而且反向计算的公式同样由多项式组成。

听起来确实蛮顺理成章对吧,但真正的问题也藏在这里!!!

比如,局部处处畅通,放到整个空间里,真的就不会有两条甚至三条路撞到同一个终点吗???

而Fable 5这次给出的答案是:会的哈,还真就三条一起撞上了。(doge)

具体来说,Fable 5构造了一个从三维复空间到三维复空间的多项式映射:

公式看着确实有点让人头秃,但想验证它能不能推翻猜想,只需要检查两件事儿。

第一,看看它有没有拿到雅可比猜想的「入场券」。

经过计算,这组多项式的雅可比行列式恒等于-2,确实是一个非零常数,完全满足猜想设定的前提。

第二,再看看它能不能顺利反向还原,然后,AI把下面三组完全不同的输入代进去:

结果,不出意外地出意外了,经过这组多项式计算,它们竟然统统得到同一个输出!!!

是的,友友们,三条路真在终点撞上了……

面对同一个结果,已经无法判断它最初来自哪组输入,自然也就不可能按照猜想的要求,唯一反推出原来的数字。

后续分析还显示,这个映射在一般情况下就是「三对一」的。

由此,雅可比猜想在三维及更高维度中均告失败,因为只需在现有三维反例后面补上恒等坐标,就可以继续构造四维、五维乃至更高维反例。

当然了,最早提出、也最受关注的二维版本目前依然开放~

大家都懂,数学猜想这种东西,其实是经不起这种「例外」的……

想证明它,需要覆盖所有符合条件的情况;但想推翻它,其实只需要找到一个满足前提、结果却对不上的对象。

只不过,这次,Fable 5恰好把这个对象端到了数学家面前。

事实上,就这么一个看似朴素的问题,从1939年完整提出后,一路悬了87年。

期间至少5份公开发表的证明曾宣布拿下,最终又被发现存在错误;不少顶尖数学家也在这里耗掉了大量时间。

其中,就包括著名华人数学家、孪生素数猜想重大突破者张益唐

张益唐在校授课照片

在凭借孪生素数研究一战成名前,张益唐早年的主攻方向其实是代数几何。

1985年进入普渡大学后,他跟随导师莫宗坚研究雅可比猜想,一做就是多年。1991年提交的博士论文,题目正是《雅可比猜想与域扩张次数》。

但这块硬骨头,张益唐最终也没能完整啃下来……

博士毕业后,他一度难以找到学术岗位,先后做过会计、送货员,也曾在赛百味打工。

直到多年后进入新罕布什尔大学,他才重新回到相对稳定的数学研究环境中。

后来,他凭借孪生素数猜想相关突破震动数学界,人生故事迎来传奇转折。

可那道曾困住他的雅可比猜想,依旧留在原地,继续等着下一批数学家。

恐怕连张益唐也很难想到,几年后,给这道百年猜想改写结局的,竟然会是一个AI。

AI开始专捡数学猜想的“漏”

如果只看这一个反例,大家很容易把它理解成——AI运气爆棚,偶然撞中了数学彩票。

但把时间线稍微往前拉就会发现——

雅可比猜想,已经是近期第三个被AI翻出反例的重量级数学问题了……

今年5月,ChatGPT为Erdős单位距离猜想构造出反例。

6月底,OpenAI Sol生成约120万行Lean代码,补齐相关结果所依赖的大量数论形式化工作。

要知道,作为对比,Lean的核心数学库mathlib用了9年才积累到约230万行!!!

然后就是7月,Sol又对Grothendieck提出约60年的群概形问题找到反例。

Fable随后用1076行Lean代码完成形式化,Buzzard在自己的电脑上编译检查,前后只花了不到5分钟。

如今,Fable又把手伸向了雅可比猜想。

是的,我们会发现,AI开始专捡数学猜想的「漏」了。(doge)

AI没有正面搭建一座从前提通往结论的证明大厦,而是钻进巨大的可能性空间,寻找一个足以让整座大厦倒下的例外。

证明一个普遍命题,往往需要解释为什么所有情况都成立,但推翻它,只需要找到一个「不成立」的对象。

这一次,AI没有写出一篇气势恢宏的百页证明。

它只是找到了三个点。

然后,一个延续了87年的猜想,就再也回不去了。

参考链接:

[1]https://x.com/devahaz/status/2079282401709060342?s=20

[2]https://xenaproject.wordpress.com/2026/07/20/human-mathematicians-are-being-outcounterexampled/

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