AI证明数学猜想,这次来真的了。
OpenAI最新模型GPT-5.2 Pro刚刚独立证明了一道埃尔德什猜想。
论证过程经菲尔兹奖得主陶哲轩验证成立,还被评价为“迄今为止最明确的第一类结果(AI主要贡献)”。
这道题是埃尔德什问题库中的第281号,由传奇数学家保罗·埃尔德什(Paul Erdős)与罗纳德·格雷厄姆(Ronald Graham)于1980年共同提出,涉及同余覆盖系统与自然密度的深层关系。
45年来,这道题一直静静躺在问题库里,等待解答。
直到2025年1月17日,一位名叫Neel Somani的研究者把这道题扔给了GPT-5.2 Pro。
证明只用到GPT 5.2 Pro埃尔德什问题网站已收录AI证明结果。
整个论证在无穷阿德尔整数环上展开,借助哈尔测度和点态遍历定理,结合紧致性论证完成了从逐点收敛到一致收敛的跃迁。
按陶哲轩的话说,它是“Furstenberg对应原理”的一个变体,这是遍历理论与组合数学交叉领域的标准工具。
但GPT-5.2 Pro的用法又有些不同,它比通常的论证更依赖伯克霍夫定理。
然而真正让陶哲轩印象深刻的不是证明方法本身,而是AI没有犯错。
让我更惊讶的是它避免了错误,比如极限交换或量词顺序的失误,这正是这道题最容易踩的坑。前几代大语言模型几乎肯定会在这些微妙之处栽跟头。
为了验证这份证明,陶哲轩亲自动手,把整套遍历论论证翻译成了组合学语言,用哈代-利特尔伍德极大不等式替代伯克霍夫定理,重新走了一遍全部推导。
结论:证明成立。
一个意外的发现正当大家讨论GPT-5.2 Pro的证明时,一位网名KoishiChan的用户在评论区抛出了一个令人意外的发现:
这道题其实有更简单的解法,而且所需的两个定理早在1936年和1966年就已经存在了。
第一个是达文波特(Harold Davenport)与埃尔德什本人在1936年合作证明的密度收敛定理。
第二个是罗杰斯定理,首次发表于1966年的哈尔伯斯塔姆-罗斯专著《序列》第五章。把这两个经典结果拼在一起,第281号问题几乎是直接推论。
这就奇怪了。埃尔德什自己就是1936年那篇论文的合著者,而他在1980年提出这道题时,都没有意识到答案近在眼前。
陶哲轩就此事专门写邮件请教了法国数学家特南鲍姆(Tenenbaum)。
特南鲍姆确认“只要满足你提到的两个经典结果(达文波特-埃尔多斯定理和罗杰斯定理),问题就能立即得到解决”,但他也猜测“问题的表述可能在某个环节被改动过”。不过目前没有人找到任何其他版本的表述,所以只能按原样处理。
更有意思的是,2007年菲拉塞塔、福特、科尼亚金、波默朗斯和余等五位顶尖专家在解决另一道埃尔德什问题时,同样不知道罗杰斯定理的存在,直到特南鲍姆提醒他们才补上了引用。
陶哲轩感慨:“罗杰斯定理没有得到它应有的传播。它只出现在哈尔伯斯塔姆-罗斯那本书里,没有单独发表,文献引用寥寥无几。或许这场讨论能让更多研究筛法和同余覆盖的人注意到这个结果。”
最终现在这道题有了两份证明:一份来自GPT-5.2 Pro的遍历论路径,一份来自KoishiChan挖出的经典文献组合。
陶哲轩确认两者是“不同的证明”,虽然在概念上有些重叠。
如何评估AI数学的真实成功率消息传开后,各路AI模型纷纷被拉来交叉验证。
Gemini 3 Pro表示证明没有问题。另一位研究者用GPT-5.2 Pro反复检查论证细节,AI认为唯一需要补充严格性的地方在第二步,可以用法图引理绕过遍历论直接完成。
不过陶哲轩指出这里法图引理的方向用反:我刚教完研究生测度论,这类错误见得太多了。
随后又确认其实是对补集应用法图引理,方向没问题,论证成立。
但陶哲轩同时发出了冷静的提醒。他写道:
评估AI工具真实成功率时,最大的统计偏差来自强烈的报告偏差,负面结果几乎不会被披露。
如果某人或某AI公司把工具用在开放问题上但没有进展,他们没有动力报告这个负面结论;即使报告了,也不太可能像正面结果那样在社交媒体上传播开来。
尽管绝大多数集中在难度谱系的简单一端,远不能说明中等难度的埃尔德什问题已经进入AI的射程范围。
他推荐了Paata Ivanisvili和Mehmet Mars Seven发起的一个开源项目,系统记录前沿大语言模型在埃尔德什问题上的正面和负面结果。
数据显示,这些工具在埃尔德什问题上的真实成功率大约只有百分之一到二。











