网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

破天荒!物理学「教皇」威滕33页独作致敬 AI,Claude提出关键构造

0
分享至


新智元报道


破天荒!

物理学「教皇」、唯一一位拿到数学界最高奖菲尔兹奖的物理学家威滕,公开致谢AI。

在最近的预印本论文致谢中,威滕写道:

Many details were assisted by Claude Opus 5.5.

许多细节由Claude Opus 5.5协助完成。


更惊人的是在论文正文中,威滕坦承:Claude Opus 5.5提出了一个关键的方案。

谁是威滕?

威滕是当代物理学的一个传奇。

几十年来,他几乎单枪匹马统一了弦理论的五种不同表述,创立了M理论。

1990年,他凭借在拓扑量子场论和超对称领域的开创性工作,摘得数学皇冠上的明珠——菲尔兹奖。

他曾任普林斯顿高等研究院的终身教授,历史上爱因斯坦和哥德尔也曾担任此职。


物理学家同行曾这样开玩笑:

如果威滕说一个公式是对的,即使大家看不懂,大家也会默认它是对的,然后花五年时间去理解为什么。

他的学术风格古典而纯粹:

纸、笔、极其抽象的微分几何、深邃的物理直觉。

这位80多位的物理学巨擘,写了一篇33页的独作长文,却在正文中坦坦荡荡地写下:这个数学构造不是我想出来的,是AI给出的。

宗师之风,山高水长。

五个月,AI在威滕笔下挪了位置

6月,威滕研究全息理论中「纠缠楔重建」(Entanglement Wedge Reconstruction),涉及大量的高阶微扰矩阵计算。

威滕遇到了繁复的代数推广。他找了Claude Opus 4.8。

但威滕把这件事放进脚注。


或许,这就是当时大多数人都感受:AI虽说极为得力,但是个「打杂帮手」。

到了11月,论文新版本上线,这一次,Claude从脚注直接挤进了论证核心。


更关键的是动词变化。

威滕没有写「Claude计算了」,或者「Claude生成了」。

他用的是:

Claude Opus 5.5 suggested(Claude Opus 5.5建议/提议了)。

在论文里写「X suggested that...」,物理学家通常前面跟的是合作者的名字,或者是某位给予过他灵感的同行。

五个月时间, Claude的角色从「helped」到「suggested」,从「替我算完」到「提出方案」。

在人类最纯粹、最深奥的理论物理高地上,AI的身份悄然完成了质变。

威滕在研究什么?困扰物理学四十年的幽灵

威滕这篇论文攻坚的课题,是高能物理领域一块硬得不能再硬的骨头:手征费米子的格点化。

我们把它拆解成极其直白的逻辑。

我们的宇宙由微观粒子构成。这些粒子遵循量子场论。

粒子是有「手性」的,就像人的左右手,镜像对称,但无法重合。

我们现实世界的基本法则——比如负责核衰变的「弱相互作用」,有一个致命怪癖:它只跟左手性的粒子玩,不理会右手性的粒子。

物理学把这种理论叫做「手征规范理论」(Chiral Gauge Theory)。我们的粒子物理标准模型,本质上就是这样一套理论。


但在连续的时空中研究量子场论,计算经常会出现「无穷大」。

为了搞清楚量子场论的底层性质,物理学家想出了一个办法:把时空切成网格。

就像电脑屏幕上的像素点一样。粒子生活在格点上,力生活在连接格点的连线上。

这种方法叫格点规范理论(Lattice Gauge Theory)。

只要把时空变成离散的网格,所有物理量就能在计算机里用超级计算机直接算出来。

但灾难随之降临。

1981年,两位物理学家提出了著名的尼尔森-二宫定理(Nielsen-Ninomiya Theorem):

在离散的格点上,你不可能既保持局域性、又保持时空对称性,同时还只拥有单一手性的费米子。

每当你试图在格点上放一个左手粒子,网格就会在深处自动「复制」出一个多余的右手粒子。

这种现象叫「费米子翻倍」(Fermion Doubling)。

它彻底毁掉了手征理论。

四十多年来,一代又一代顶尖物理学家前仆后继,试图在格点上完美定义手征规范理论。

大家想尽了办法:域墙费米子(Domain-Wall Fermions)、重叠费米子(Overlap Fermions)……每一个方案都极为繁复,且伴随着各种数学上的妥协与代价。

威滕这篇长达33页的新作,正是试图在这一极其艰深的领域,寻找一种全新的、更透彻的非微扰定义方式。

Claude:核心数学构造的提出者

威滕这次彻底打破了人们的认知惯性。

在将离散格点与连续时空建立映射的过程中,存在一个极其苛刻的数学屏障:规范场插值(Gauge Field Interpolation)。

简单来说,时空网格上只有离散的线段(Link Variables,链变量)。

但物理计算需要平滑的连续空间(Continuous Gauge Field)。

你必须找到一种数学方法,把离散的跳跃,平滑地「缝合」成连续的场。

这个缝合过程必须同时满足两个近乎自相矛盾的条件:

  1. 严格的对称性:必须精准保持格点的规范对称性,不能产生任何数学破损;

  2. 和乐等价(Holonomy Matching):沿格点路径积出来的结果,必须严格等于离散网格上的链变量。


稍微处理不慎,整个理论的数学自洽性就会当场崩溃。

就在这里,威滕在正文中明确记录了AI的作用。

面对插值在不同维度边界拼接时「既要处处光滑、又要严格锁死和乐」的矛盾,Claude Opus 5.5向威滕提议了一个关键变体算法:引入坐标拉回映射下的阶梯式边界塌缩(Boundary-Collapsing Map)。

Claude的具体构造如下:

首先,在四维欧氏空间中建立以整数点为顶点的格点坐标。取一个足够小的常数δ>0。

Claude提议构造一个特殊的平滑单调非递减标量函数 s(t)。

这个函数满足两个特性:

  1. 满足平移周期性:s(t+1)=s(t)+1;

  2. 在每个整数格点n周围的δ-邻域内,函数完全变成平坦常数:当∣t−n∣ <δ时,s(t)=n。而在邻域之外,它平滑地将区间[n,n+1]映射到自身。< pan>

基于这个标量函数,Claude构造了一个四维空间映射:

这个映射在几何上产生了一个惊人的效果:

它把晶格中每一个胞腔映射到其自身,但把胞腔边界四周厚度为δ的狭长邻域,完全且平滑地「压平塌缩」到了胞腔的几何边界上!

传统直接插值之所以在边界拼接处粉身碎骨,是因为相邻超立方体向内部过渡时,法向导数无法匹配。

而Claude给出的算法流程,彻底重构了插值顺序:

  1. 从低维向高维逐级递推:物理学家先在 1 维棱边上定义规范场 A,使其和乐精确匹配格点变量;

  2. 在升维前执行「拉回手术」:在将场向 2 维面、3 维体、4 维超立方体推进之前,威滕采纳Claude的核心建议——先用映射Φ对低维胞腔上的场进行微分形式的拉回替换,安全求解狄利克雷问题:由于Φ将边界附近的整个δ-邻域全部压平成了常数投影,拉回后的场在靠近边界的所有法向导数全部平滑归零!

这一步改动,瞬间化解了所有矛盾:因为在边界缓冲带内导数全为零,随后物理学家在超立方体内部求解朗道规范(Landau gauge)下的狄利克雷边值问题时,解在跨越不同超立方体拼接面时,自然获得了无限阶光滑性


更关键的是,沿着任何一条棱边,拉回映射Φ仅仅相当于重参数化线段,丝毫没有改变沿线路径积分的值。

和乐精确守恒,因果局域性锁死在边界之内,全空间处处无限阶光滑。

威滕在论文中详细检验并采纳了这个变体方案,并在正文第3节中将其作为构建非微扰手征费米子配分函数的关键基石。

科学研究的底层范式,正在被彻底改写。眼前的这个事实,显而易见。

我们曾经以为,人类文明皇冠上的明珠——需要极度抽象思维与深刻物理洞察的理论物理学界,人类至少还能维持数十年的统治。

但现实证明,认知工具的进化速度超越了所有预言。

参考资料:

https://arxiv.org/abs/2611.05051

https://x.com/jdlichtman/status/2118055176972259335

https://x.com/dmvaldman/status/2118081768125550842

编辑:大卫

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
突然大跳水!暴跌87%,江阴人可以捡漏了

突然大跳水!暴跌87%,江阴人可以捡漏了

最江阴
2026-11-07 10:47:11
南京医学博士张明磊去世!年仅31岁,去年刚搬入大别墅,日常开奔驰

南京医学博士张明磊去世!年仅31岁,去年刚搬入大别墅,日常开奔驰

裕丰娱间说
2026-11-06 12:23:51
夫妻入职药企不足一月一死一中毒瘫痪 死者认定工伤,企业尚未支付赔偿 卫健局称将协助伤者进行职业病鉴定

夫妻入职药企不足一月一死一中毒瘫痪 死者认定工伤,企业尚未支付赔偿 卫健局称将协助伤者进行职业病鉴定

红星新闻
2026-11-06 23:49:50
演员黄渤自曝今年几乎没戏拍

演员黄渤自曝今年几乎没戏拍

韩小娱
2026-11-06 11:20:31
女子带娃仅点6元豆芽连吃7碗米饭,网友:普通人太不容易了,不知怎么就看哭了

女子带娃仅点6元豆芽连吃7碗米饭,网友:普通人太不容易了,不知怎么就看哭了

东方豪侠
2026-11-07 08:00:39
中国启动对3万座寺庙财务大检查

中国启动对3万座寺庙财务大检查

凤眼论
2026-11-06 19:57:23
总统被窃听,首都增兵两万人

总统被窃听,首都增兵两万人

中国新闻周刊
2026-11-07 10:01:01
北京市委原书记李雪峰,薄一波亲家,1973年被开除党籍,后来怎样

北京市委原书记李雪峰,薄一波亲家,1973年被开除党籍,后来怎样

微野谈写作
2026-11-07 07:25:08
大陆短剧登顶台湾下载榜,台媒劝少看,评论区却成了推剧现场

大陆短剧登顶台湾下载榜,台媒劝少看,评论区却成了推剧现场

可达鸭面面观
2026-11-06 12:21:03
升东部第二!绿军39分狂胜黄蜂 塔图姆复出34+8+9创队史第一

升东部第二!绿军39分狂胜黄蜂 塔图姆复出34+8+9创队史第一

醉卧浮生
2026-11-07 10:23:51
那个在九寨沟连挥数拳的62岁大爷,回到西安会面对什么样的生活?

那个在九寨沟连挥数拳的62岁大爷,回到西安会面对什么样的生活?

浪西安
2026-11-06 10:19:19
今天立冬是“凶日”,记得:1不洗,2不去,3要吃,身体健康入冬

今天立冬是“凶日”,记得:1不洗,2不去,3要吃,身体健康入冬

简食记工作号
2026-11-07 02:36:15
全球第一款超仿真机器人,能满足正常人需求,售价16.98万,卖出超 1.3 万台,究竟值不值?

全球第一款超仿真机器人,能满足正常人需求,售价16.98万,卖出超 1.3 万台,究竟值不值?

琉璃聊科学
2026-11-06 07:47:25
北京店主仍出售姆巴佩曾代言饮料:我不关心国家大事 只关心能否赚钱

北京店主仍出售姆巴佩曾代言饮料:我不关心国家大事 只关心能否赚钱

念洲
2026-11-06 09:02:53
国足26人名单:李昊、徐彬入选!37岁吴曦时隔3年回归 韦世豪落选

国足26人名单:李昊、徐彬入选!37岁吴曦时隔3年回归 韦世豪落选

我爱英超
2026-11-07 10:15:26
A股:已经不必等开盘了,下周11月9日-11月13日,将要这样走

A股:已经不必等开盘了,下周11月9日-11月13日,将要这样走

虎哥闲聊
2026-11-07 10:04:09
官方回应姆巴佩争议:皇马在中国有众多球迷!双方已恢复联系和沟通

官方回应姆巴佩争议:皇马在中国有众多球迷!双方已恢复联系和沟通

念洲
2026-11-07 06:32:16
“小宝贝,阿姨是这个世界上第一个离开宝宝的人”,妈妈无意间点开监控,看到月嫂下户前抱着宝宝温柔叮嘱,一句话让她哭了好几个小时

“小宝贝,阿姨是这个世界上第一个离开宝宝的人”,妈妈无意间点开监控,看到月嫂下户前抱着宝宝温柔叮嘱,一句话让她哭了好几个小时

极目新闻
2026-11-07 09:20:27
篮球明星“吃鸡”事件再度发酵!

篮球明星“吃鸡”事件再度发酵!

八卦疯叔
2026-11-07 11:00:41
多位省级党政“一把手”赴上海参加进博会

多位省级党政“一把手”赴上海参加进博会

政知新媒体
2026-11-07 00:56:23
2026-11-07 13:36:49
新智元 incentive-icons
新智元
AI产业主平台领航智能+时代
16625文章数 67211关注度
往期回顾 全部

科技要闻

AI机房被卡,美股重挫!英伟达大跌9%

头条要闻

丈夫凌晨4点和陌生女子通话 妻子赌气与异性开房3天

头条要闻

丈夫凌晨4点和陌生女子通话 妻子赌气与异性开房3天

体育要闻

40岁,正是绝杀的年纪!

娱乐要闻

42岁的唐嫣,又上热搜了

财经要闻

市场能接受AI繁荣退潮吗?

汽车要闻

限时权益价8.88万 吉利星愿STAR限定系列发布

态度原创

健康
本地
时尚
房产
军事航空

痘痘长到25岁还没完?查查内分泌

本地新闻

乌兰察布:以前种土豆,现在种Token

把北京喝成一杯酒

房产要闻

突发!海口新政:小户型回来了!

军事要闻

特朗普称伊朗战事何时结束将由其决定

无障碍浏览 进入关怀版