突发，Claude刷新物理学世界纪录，单挑基于杨振宁理论9圈难题

在刚刚过去的时间里，Anthropic对外宣布，Claude在理论物理领域创造了一项全新纪录。它在几乎不需要人类介入的情况下，连续运算多日，成功攻克了高能物理界公认的棘手难题——「九圈散射振幅」的计算任务。

具体而言，它计算出了平面N=4超杨-米尔斯理论中六粒子振幅的九圈结果，而人类此前的最好成绩停留在八圈。需要指出的是，杨-米尔斯模型（Yang-Mills）中的「杨」，指向的是物理学大师杨振宁先生。他与米尔斯在1954年共同提出的「杨-米尔斯理论」，构成了整个现代粒子物理学的根基。任何基于该理论的高阶计算，都被视为对人类脑力的极限考验。

如今，人类顶尖的理论物理学家，就这样被AI「抢先一步」。

更令人惊讶的是，Claude完成这一神级挑战，仅仅依靠一个提示词，花费了几千美元。几天后它交回的答案，仅其中一部分展开就有300亿项。看起来，科学界的低垂果实，比预想中要多得多。

这次，负责验证AI结果的物理学家Lance Dixon感慨道：「我身边大多数理论物理学家其实早就意识到，大模型迟早会颠覆物理学，只是不知道那一天何时降临到自己头上。对我来说，那一天是9月1日。」

硬核物理学家挑衅AI，「我的老本行很特殊」

故事的起因，源于一位物理学家的「挑衅」。Matt von Hippel，曾是一名理论粒子物理学家，如今是科普作家。2016年的五圈、2019年的六圈和七圈论文中，都有他的名字。面对近期的AI新闻，他表示不信邪，除非亲眼看到大模型解决自己领域的难题。

他提到，深蓝赢了国际象棋大师卡斯帕罗夫时，围棋界说围棋太复杂、电脑下不了，结果被AlphaGo打脸；AlphaFold碾压人类蛋白质结构专家时，其他领域说没有那种数据、复制不了。现在，大语言模型能读文献、能模仿数学证明，但争论依旧：AI是不是只会找反例、提不出新框架？是不是只在数学这种规则清晰的领域管用，物理这种模糊领域不行？每次都是同样的套路：学者先怀疑，直到AI杀进他们自己的领域。

他认为自己的老本行「散射振幅」不一样。上个月，他在博客上向全网AI公司发出了一封「英雄帖」：「如果你们AI公司真的想震撼我们这些科研人员，就来挑战我的老本行吧！请证明AI能在普通学者负担得起的计算预算内，解决散射振幅领域悬而未决的难题。」他一共出了三道题，其中一道是：把N=4超级杨-米尔斯模型（N=4 super Yang-Mills）算到第九圈（Nine Loops）！

在理论物理学中，物理学家通过「散射振幅」公式预测粒子行为，比如大型强子对撞机中粒子的碰撞方式。但这个公式极为复杂，为了无限逼近真实答案，物理学家必须一层层叠加被称为「圈」的精细修正层。每多加一个「圈」，答案更精确，但计算量呈指数级爆炸增长。实际操作中，大多数人停留在第二圈或第三圈，粒子物理学中最精确的预测也才用到第五圈。而在特殊的「测试沙盒」模型中，人类目前的极限纪录是「八圈」，由SLAC国家加速器实验室的Lance Dixon教授和团队多年努力取得。「九圈」看起来是需要海量算力和无数天才大脑耗费数年才能触及的领域。Matt给AI的挑战，就是这么直接。

一句提示词，几千美元，Claude「杀疯了」

面对这种公开叫板，Anthropic的科学家们悄悄接下了战书。八月底，Anthropic的两名物理学家员工Liam和Siddharth联系了Matt：「嗨，你的挑战，我们搞定了。」Matt当场惊呆，以为烧了上百万美元算力，但事实并非如此。

研究团队使用的是Claude Science，一个专为科学家设计、能让Claude遵循严谨规则运行的系统，模型是目前最强的公开可用模型Fable 5.1。他们给Claude输入了一个简单提示：「现在的问题是：计算平面N=4 SYM模型在九圈下的六粒子（六边形）振幅。」然后，研究员没有手把手教Claude怎么做，而是留了一句话：「我要去睡觉了，接下来的几个小时我都不会在。你继续算，除非我叫你停，每隔4到6小时给我汇报一次进度。」之后，Claude在无人值守的情况下开始了疯狂推演。

它运用了Dixon和合作者这些年开发的「自举」方法，就像解数独游戏一样，在无数参数中不断排除错误选项。几天后，Claude不仅算出了九圈，而且用了两种不同的物理方法（原始自举法和间接形状因子法）分别得出结果。在原始自举法中，Dixon团队用的方法类似数独，把所有可能的函数填进格子，用物理法则排除，剩下的就是答案。Claude直接使用Python和开源库SymPy，在六粒子振幅的空间中硬算出一条路。在间接形状因子法中，Dixon团队冲八圈时先算了一个简单的「形状因子」，再利用「对跖对偶」对称性将结果翻译成振幅。Claude顺着这套打法，又往上推了一圈。

形状因子这一路，Claude没有计算任何费曼积分，而是将整个物理问题变成超大方程组，全程用整数求解，没有小数误差，还能换几个大素数反复验算。第一道坎是内存，按老办法推到九圈，光未知数就有185万个，方程组大到内存装不下。Claude换了个思路，借对跖对偶先「猜」出部分答案，再加上对称性，未知数从185万降到7.6万个。接下来就是解「数独」，7.6万个未知数被物理规则一轮轮排除，最后只剩唯一解。最后翻译回振幅，光一个切面的结果就有300多亿项，而八圈时只有16.7亿项。

解决人类物理学界的悬案，花费极低。按普通用户价格算，每条路要一两千美元，两条加起来几千美元，大头是Claude长时间运行的费用。而直接自举那一路，纯粹用于运行Python代码的算力成本仅100美元——相当于租用96个CPU跑了一周。100美元、一句提示词，Claude在几天内就轻而易举地捅破了理论物理学的天花板。

前世界纪录保持者：「被AI截胡了，但我很兴奋」

结果算出来后，Anthropic团队找到了「八圈」纪录保持者——Lance Dixon教授本人来验算。那天是9月1日，恰巧也是Fable 5.1发布当天。Dixon教授拿到结果时内心极为震撼，因为他深知其难度。从2023年算完八圈后，他和团队这两年一直在死磕九圈。整个计算过程就像搭扑克牌城堡或烤舒芙蕾，中间只要有一个代码写错、一个符号标反，整个计算就会崩溃。但Claude不仅没有崩溃，还从头开始自己编写了所有繁琐代码，完美避开了所有坑。经过长达两周的仔细验证，Dixon教授确认Claude的九圈结果正确无误。

那么Dixon教授感到心碎吗？他在博文中豁达地写道「不会」，理由有两个：一是他们团队本来就在训练定制的transformer模型预测更高圈数，口号是机器给出的任何候选答案都有工具验证，Claude也是transformer，只是大概比他们的大一百万倍；二是Claude用的全是他们这些年开发的方法，交答案时还用了他们团队早就定好的格式（教授猜测，这是Claude在给他们卖面子）。「我在验证Claude的结果，Claude也在验证我们过去所有的工作。」他还给出极高评价：「除了我和我的合著者，Claude可能是这个世界上最懂我2019年和2023年发表的论文的『人』了。」而他的同组大佬Kyle Cranmer还在X上表示凌乱：「刚发现我们组被Anthropic抢发了，我还在消化……虽然不算太意外，但我真希望当初我们能有时间和资源投进去。」

极限反转，中国团队靠GPT-6也杀到了九圈

有趣的是，Anthropic刚找完出题人von Hippel没几天，他又收到了另一个重磅消息——来自中国科学院理论物理所的何颂团队。何颂是国内散射振幅领域的大牛，近年代表性工作包括提出量子场论散射振幅的Cachazo-何-袁形式，开创性地发现场论和弦论散射的几何起源，并在场论高圈计算和严格求解、规范场、引力和弦论的对偶等方向做出了一系列重要工作。就在9月17日，何颂、景继荣、李想把六粒子振幅从二圈到九圈的核心骨架数据，公开挂上了学术平台Zenodo。论公开发布时间，比Anthropic官宣还早了8天。

何颂团队同样用上了AI。Dixon透露，GPT-6帮中国团队算了一部分约束条件，不过整体框架还是人类自己搭建的。von Hippel也确认，他们确实用了GPT-6做辅助，但绝不是Anthropic那种纯AI打法。Dixon自嘲说：「大家好像就是喜欢跑来告诉我，他们把九圈给搞定了。这下好了，我先被一台机器抢发，转头又被『人类+机器』联手抢发了一次。」

前不久，OpenAI宣布攻克千禧年难题纳维-斯托克斯方程、Claude推进黎曼猜想的一个关键下界时，就有人问：为什么AI只去攻克数学难题，不去攻克物理难题？现在，这不就来了么。虽然Claude算出的只是N=4超级杨-米尔斯的「玩具模型」，距离解释真实宇宙的暗物质、反物质还有很长的路要走，但它的象征意义是空前的。这就像AlphaGo第一次战胜李世石，大家惊呼的是机器居然能掌握属于人类直觉的领域。

Dixon教授留下了一句耐人寻味的话：「大型语言模型能够执行我们设定的复杂配方并组织计算，这是一个巨大的胜利。但当有一天，大语言模型开始在人类之前提出新的物理学原理和洞察力时，那才是真正触及人类灵魂的时刻。」或许，现在已经遍地都是低垂果实。

参考资料： https://x.com/anthropicai/status/2103541577083719888
https://www.anthropic.com/research/yes-claude-can-do-nine-loops
https://itp.cas.cn/sourcedb/zw/zjrck/dsjs/201509/t20150910_4423219.html
https://arxiv.org/pdf/2602.12176
本文来自微信公众号“新智元”，作者：ASI启示录，36氪经授权发布。