近日,人工智能领域与数学界同时被一则消息震动:OpenAI宣布在解决千禧年难题方面取得重大进展,但未明确具体是哪一个猜想。此前两天,该公司刚宣称其内部模型攻克了纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性与光滑性问题,并提交了165页的论文及Lean形式化验证代码。这一消息引发了数学界的广泛关注与猜测。
在社交媒体上,关于OpenAI此次突破的猜想层出不穷。多数人认为,霍奇猜想(Hodge Conjecture)可能是下一个被攻克的难题。该猜想试图在拓扑学与代数几何之间建立联系,核心对象是代数簇——由多项式方程解构成的高维几何形状。这些形状无法通过常规方式可视化,但可以从两个角度描述:一是关注其整体结构,如洞、环和高维空腔的数量;二是关注其刚性结构,即由具体多项式方程定义的子几何。
霍奇猜想的提出可追溯至1950年。当时,英国数学家威廉·霍奇在国际数学家大会上断言,对于一类良好的空间(非奇异射影代数簇),某一类具有特定对称性的拓扑结构(霍奇类)总能由代数方程精确定义的对象构造出来。这一论断成为数学界长期探索的目标,但至今未被完全证明。
与此同时,另一则传言指出,OpenAI或Anthropic可能已将伯奇-斯温纳顿-戴尔猜想(Birch-Swinnerton-Dyer Conjecture,简称BSD猜想)推进至接近完成阶段。BSD猜想涉及数论与解析函数的交叉领域,核心问题是椭圆曲线上有理数解的数量。1960年代,英国数学家布莱恩·伯奇与彼得·斯温纳顿-戴尔通过计算机计算发现,椭圆曲线的秩与对应L函数在特定点的行为存在精确对应关系。BSD猜想的核心断言是:椭圆曲线的代数秩等于其L函数在s=1处零点的阶数。这一猜想横跨代数与解析两个方向,并隐含黎曼猜想的部分内容。
若上述传言均属实,意味着一个月内可能有三个千禧年难题被人工智能攻克,这在数学史上将是前所未有的事件。千禧年难题由克雷数学研究所于2000年提出,悬赏百万美元求解。截至目前,人类数学家仅独立解决了庞加莱猜想(Poincaré Conjecture)。
庞加莱猜想由法国数学家亨利·庞加莱于1904年提出,探讨三维空间中“简单”闭曲面的拓扑分类。近百年间,围绕这一命题的多次尝试均告失败。2002年至2003年,俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼通过证明威廉·瑟斯顿的几何化猜想,间接解决了庞加莱猜想。他的证明过程历时十年,最终以三篇论文的形式公布。数学界用了近三年时间验证这一证明,并于2006年授予佩雷尔曼菲尔兹奖,但他拒绝领奖。2010年,克雷数学研究所授予他百万美元奖金,他再次拒绝,理由是认为理查德·汉密尔顿在里奇流理论中的贡献同样关键。
佩雷尔曼的选择反映了人类数学家对荣誉与独立性的重视,而OpenAI的突破则展现了人工智能在规模化解决问题上的优势。与人类数学家的孤独求索不同,人工智能的证明过程更接近产业行动,效率差异显著。若霍奇猜想或BSD猜想被攻克,可能引发数学界对“独立证明”边界的重新思考。当模型的训练数据与数学界的思考交汇时,传统的证明方式或面临挑战。










