2026年8月30日,法国数学家雨果·迪米尼-科潘(Hugo Duminil-Copin)在一个新开的博客上发了篇文章。他写道,自己所在领域最著名的那个猜想被推土机推平,只是时间问题。
他说的推土机是AI。
迪米尼-科潘是2022年菲尔兹奖得主,菲尔兹奖常被称作数学界的诺贝尔奖。他提到的那个猜想,他本人攻过,没攻下来,其他所有尝试过的数学家也都失败了。
文章发出后没过几天,美国人工智能公司Anthropic公布了一份证明,由大语言模型生成,对象正是这个猜想。
这个猜想出自概率论的一个分支,叫渗流理论。它研究的问题听上去很家常:一块海绵里得有多少孔洞,水才能从这头流到那头?
1957年,数学家西蒙·布罗德本特(Simon Broadbent)和约翰·哈默斯利(John Hammersley)研究液体怎样穿过多孔材料,顺手把这个问题变成了数学。他们把材料画成一张网,孔洞是网上的点,缝隙是连接点与点的线。
可以把它看成一套大得没有边际的管道系统。每根管道上有个阀门,开还是关全凭运气,打开的概率记作p。
p很小的时候,开着的管道东一根西一根,水从某个点灌进去,流不了多远就被堵死。p很大的时候,开着的管道连成一片,水可以一直流下去,永远流不到头。
两种局面之间有一条分界线。p低于某个数值时,水能无限流下去的概率是0;一旦超过它,这个概率就大于0。这个数值叫渗流阈值,网的形状不同,阈值也不同。
阈值极难计算。1980年,数学家哈里·凯斯滕(Harry Kesten)证明,在平面上的方格网里,阈值恰好是1/2。这样能精确算出来的例子,至今只有寥寥几个,几乎没人指望把其他的都算出来。
数学家更想弄清的是另一件事:跨过阈值的那一刻,到底发生了什么。
一种可能是平滑过渡。p刚过阈值,水能无限流下去的概率从0开始一点点往上爬。另一种可能是突变,概率在阈值处直接从0跳到某个不小的数,像开关被一下子扳了过去。
在平面方格网里,答案早就知道,过渡是平滑的。把方格网推广到很高的维度,答案同样清楚。高维网格里每个点的邻居非常多,可以用统计平均的办法处理,数学家由此证明,11维及以上的过渡也是平滑的。
夹在中间的3维到10维,这套办法不管用,别的办法也都没走通。
3维正是我们生活的空间,也就是那块海绵真正所在的地方。提出问题时用的例子,偏偏落在了解决不了的那一段里。
几十年来,数学界普遍猜测这8个维度里的过渡同样平滑,却始终拿不出证明。德国不伦瑞克工业大学的数学家贝内迪克特·雅内尔(Benedikt Jahnel)此前说过,谁要是解决了这个问题,多半能拿菲尔兹奖。
Anthropic的AI模型给出的结论是,从3维到10维,过渡都是平滑的,和数学界的猜测一致。
雅内尔说,这个结果让同行心情复杂。猜想终于得证,大家当然高兴,可最后关键的一步出自AI,又让人有些失落。
他接着想到了菲尔兹奖本身。这个奖历来常常颁给证明了重要定理的人。雅内尔说,以后还会不会有人类登上这样的名单,要打个问号。
在他看来,数学家不该再把自信和存在的理由押在证明猜想上。数学的内容比这多得多,提出猜想是数学,把证明和其中的洞见翻译成人能理解的语言、写进教科书,也是数学。
迪米尼-科潘在那篇博客里说过类似的话。他写道,一个数学问题远不只是一条等着被证明的定理,它是黑夜里的灯塔,在数学家游荡的时候给他们照亮和指路。
他自己就是例子。当年他冲着渗流理论的这个猜想去,没能拿下,却在失败的路上得到了别的发现。这些年他做出的成果里,有一部分正是这么来的。
他希望,在AI越来越多地直接交出证明之后,这样的弯路和弯路上的收获,不要就此消失。
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图为AI 又解决了一个数学猜想,图源:sorbetto/Getty Images
信源:Bischoff, Manon. "AI Solves a ‘Holy Grail’ Problem from Probability Theory." Scientific American, edited by Daisy Yuhas, 30 Sept. 2026
