当 AI 闯入理论物理:终结算力困境,重塑科研边界

2026年9月理论物理学家马特・冯・希佩尔发起挑战,要求在普通课题组预算下完成四重超对称杨-米尔斯理论9圈散射振幅计算;仅约1个月后Anthropic的Claude在无人类持续干预下成功解出该难题,结果经斯坦福实验室专家复核。

散射振幅与高圈计算的意义:散射振幅描述粒子碰撞概率,是检验物理理论、寻找新粒子与暗物质线索的核心工具;量子场论微扰展开中圈数越高越贴近真实物理,但计算复杂度呈指数增长,此前学界最高仅完成8圈。四重超对称杨-米尔斯是理想化"玩具宇宙"模型,对称结构简化数学运算,是测试物理计算算法的试验场。

自举法原理:不同于传统逐个绘制费曼图、求解海量积分的方式,自举法依靠物理守恒律与数学对称性预判答案特征,通过约束条件剔除不合理解,类似数独求解,是高圈振幅计算的核心方法。

Claude的攻关过程:研究人员仅给出基础任务指令,Claude依托结构化约束架构,自主研读文献、用Python编写完整计算脚本;使用96个普通CPU核心,耗时约一周,同时采用自举法+形状因子两条独立推导路径交叉验证;整体成本仅1000--2000美元,普通科研经费可负担。

同期另一独立成果:中科院何颂团队几乎同期、独立算出9圈振幅关键符号,该团队是人主导+AI辅助模式;两项成果相互印证,狄克逊、何颂团队共同拥有成果发表权。

事件带来的科研反思:Claude全程推导无致命幻觉,标志AI已经可以独立完成前沿理论物理复杂代数推导;低代价AI算力可扫除繁重计算障碍,引发学界思考:物理学家可以从繁琐计算中解放,更多聚焦原创物理思想。

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