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Claude算出九圈散射振幅:理论物理前沿的一次实测

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Claude完成了一项理论物理的前沿计算,而且出题人自己都没想到这么快。2026年9月25日,Anthropic研究博客刊登物理学家、科学作家Matt von Hippel的客座文章:他一个月前向AI公司发出挑战——用学术界量级的算力,解决散射振幅领域的前沿难题(N=8超引力的七圈计算,或N=4超对称杨-米尔斯的九圈计算)。Anthropic的两位物理学家Liam Fitzpatrick和Siddharth Mishra-Sharma接招,用Claude完成了后者,结果经SLAC国家加速器实验室的Lance Dixon验证无误。

九圈振幅为什么难

散射振幅是粒子物理的核心计算:用粒子的动量和能量算出它们以特定方式反应的概率,实验物理学家靠它检验对撞机数据。"圈数"是衡量计算复杂度的标尺,圈数越多越接近真实答案,计算量也越大。现实中,绝大多数振幅公式只算到两圈,极少数到三圈;von Hippel自己博士期间做的是三圈,见过的最高纪录是七圈。

N=4超对称杨-米尔斯是个"玩具模型":它不描述真实世界,但因为高度对称反而更好算,是振幅学家打磨新方法的试验场。Dixon用一种叫"bootstrap"的方法做到八圈时已经相当间接——经由一个更易算的相关公式绕过去的。按领域内的共识,如果直接把bootstrap推到九圈是可行的,早该有人做了。

Claude是怎么做到的

过程简单得让人意外。两位物理学家在Claude Science平台(Anthropic面向科研人员的付费平台)上给Claude下了一道指令:"The problem is to compute the Six-particle (hexagon) amplitude in planar N=4 SYM at nine loops."(计算平面N=4超对称杨-米尔斯理论的六粒子九圈振幅),然后只管让它"继续算,每4到6小时汇报一次"。

Claude用两种独立的方法(原始的bootstrap和间接的form-factor方法)分别算出了结果,互相印证。按终端用户口径,总成本约一两千美元,其中bootstrap部分只花了约100美元——相当于96个CPU跑一周,用Python和SymPy包完成。von Hippel特别提到,整个过程几乎无人监督、一次跑通;这类计算换人来做,"第一次几乎注定会搞砸点什么",然后花双倍时间返工。

还有一个值得记录的细节:消息传出几天后,中科院北京的振幅学家宋何团队表示,他们用GPT-6辅助也得到了大部分结果,只是走的不是这种近乎无人的"一键式"路线。人类研究者(Dixon、宋何及合作者)将正式发表并阐释这些结果。

这说明了什么,也没说明什么

先说它说明的:AI已经能可靠地完成顶级专家级的繁琐前沿计算。von Hippel的原话值得转述——今年3月,AI做物理还像"需要手把手带的学生",做些小任务还错漏百出;这次则是真正的前沿计算。他的最大收获是:低垂的果实比专家以为的多得多,有些目标看起来遥不可及,可能只是没人试过"多雇几个程序员"式的笨办法。

再说它没说明的:Claude没有用某种惊人的新方法"突破"计算障碍,它用的是已知方法,只是配了比前人稍多的算力,以及更好的软件工程习惯。N=4毕竟是玩具模型,不等于真实世界的振幅计算;AI在"产生新数学想法"上的能力,依然是个未知数。把这次成功直接外推到"AI能搞定一切科研",就过头了。

对科研社区来说,接下来的真问题有两个:新前沿在哪里——真实世界的振幅计算里是不是也有低垂果实;以及,怎么检验AI算出来的结果。当AI科学平台能"一键"做出前沿计算时,建立配套的结果验证流程,恐怕和算力本身一样重要。

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