Fable 5 證明 87 年前的雅可比猜想錯誤,震撼數學界

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AI summary icon精華摘要
頂尖山寨幣新聞爆出:Fable 5 否定了已有 87 年歷史的雅可比猜想,引發數學界震盪。Anthropic 研究員 Levent Alpoge 揭示,該 AI 在三維空間中提供了一個反例,證明該猜想為假。鏈上新聞強調 AI 在推翻這一長期難題中的關鍵作用,並使數學家張益唐過往的研究再度受到關注。此結果已在研究人員中引發熱烈討論與興奮。

On this day, the entire mathematics community was shocked.

一個讓無數頂尖數學家折戟,讓華人天才數學家張益唐苦熬七年、被迫在賽百味洗盤子的超級數學難題——雅可比猜想,被 Fable 5 證偽!

昨天傍晚,Anthropic 的研究人員 Levent Alpoge 發布推文:

大家好,雅可比猜想是錯的,感謝我的好友 Akhil 提出這個問題,也感謝我的另一位好友 Fable 在世界盃決賽期間仍在工作。

Fable 5

在文案下方,是一個簡潔的數學公式。

Fable 5

一個有著87年歷史的核心數學難題,就這樣被 Fable 5 在一個週日的傍晚輕鬆解決。

雅可比猜想的問題極其困難。或許人類還需要一百年才能解決它。你的嘗試值得尊敬,也許奧林匹斯眾神終有一天會眷顧你。

The disproof of the Jacobian conjecture may just be the first domino to fall, with multiple conjectures potentially being disproven.

Fable 5

正如數學家 Jared Duker Lichtman 所驚呼的那樣:「這是現代數學中最鼓舞人心的故事之一。」

Fable 5

有人說,我很少見到科學圈的 X 像現在這樣,陷入如此瘋狂的興奮與巨大的震驚之中。

而這背後,是張益唐被偷走的七年。

什麼是雅可比猜想?一個「理所當然」的陷阱

讓我們先把時間撥回 1939 年。那一年,德國數學家 Ott-Heinrich Keller 提出了一個問題:

如果一個多項式映射的雅可比行列式是一個非零常數,那麼這個映射是否一定存在多項式逆映射?

Fable 5

實際上,這個問題背後的直覺很簡單——在微積分中,反函數定理告訴我們,如果函數在某點的雅可比行列式不為零,那麼在該點附近函數存在局部逆。

雅可比猜想問的是:如果這個條件處處成立,且函數是多項式映射,那麼逆映射是否也必須是多項式?

這是一個典型的「局部到全局」問題,看似理所當然應該成立,卻讓世界上最聰明的頭腦困惑了整整87年。

The two-dimensional version was proposed as early as 1884, along with a proof that was later found to have a flaw.

隨手一擊,AI 給出神級反例

這個問題看似簡單,卻是一個名副其實的數學黑洞。無數數學家發表了大量聲稱證明了該猜想的論文,但無一例外,都被發現邏輯中有瑕疵。

直到這個週末,Claude Fable 5 登場了。

它沒有順著人類的思路去證明,而是直接在三維空間

Fable 5

中甩出了一個反例:

Fable 5

這個看起來頗為複雜的多項式映射,從 C³ 映射到 C³,其雅可比行列式恆等於 -2——非零常數,滿足猜想的前提條件。

總之,這個反例簡潔優雅到令人驚駭。任何一位學過大學微積分的大一新生,都可以透過求偏導數,算出這個三元多項式的雅可比行列式恆等於 -2。

If the prerequisite conditions are satisfied, is it reversible?

Fable 5 明確指出其非單射性——這個函數將空間中三個截然不同的點:(0, 0, -1/4)、(1, -3/2, 13/2) 和 (-1, 3/2, 13/2) 全部映射到同一個圖像點:(-1/4, 0, 0)。

既然三個不同的點指向了同一個結果,它自然不可能有逆函數。

Thus, the Jacobi conjecture in the broad sense has been completely disproven.

一個87年的猜想,就這樣被AI「隨手」破解了。

Fable 5

在社交媒體上,震撼的數學教授和研究生們紛紛驗證這個反例。

有人使用 Wolfram Alpha 快速核驗,發現結果完全正確。

但這個反例的特殊之處恰恰在於,它是自證的:它簡潔到可以手算驗證,優雅和精確性令人嘆服。

Fable 5

加州大學柏克萊分校電腦科學/統計學副教授、前 Google DeepMind 研究科學家 Jason Lee 直呼:「Math is solved.」

Fable 5

不久後,GPT-5.6 迅速對這一結果進行了分析,並提出了一套全新的、修正後的猜想:「一個常數雅可比多項式的局部雙全純映射,如果在無窮遠處沒有葉數損失,那麼它就是一個自同構。」

OpenAI 的 Aaron Lou 使用內部 Codex(無網路搜尋)從零推導出本質相同的反例,完整寫出策略與證明,並提供可重現的數學推導(從三次因式分解到仿射座標變換)。

Fable 5

它不僅找到了反例背後的結構性機制,還指導人類如何重新定義這個問題。

This proves that AI possesses genuine mathematical creativity, not just superficial imitation.

數學家 Lichtman 惊呼,希望能看到頂尖代數學家對 GPT 提出的新猜想有何反應。

Fable 5

完整的推導過程如下:

https://aaronlou.com/jacobian_counterexample_derivation.pdf

數據科學家 Cal Aldred 更是利用 Fable + GPT 5.6 Sol 提出了一種生成無限多反例的方法!

Fable 5

Fable 5

張益唐被偷走的七年

但這個故事最令人唏噓的部分,跟張益唐有關。

所有人都記得,這個在賽百味打工的數學天才的故事。

張益唐因在孿生質數猜想上的突破性貢獻而名震全球,但在此之前的幾十年裡,他的經歷堪稱學術界悲劇。

在1990年代初,張益唐在普渡大學攻讀博士學位,導師是莫宗堅。莫宗堅堅信雅可比猜想的正確性,並讓張益唐以此作為博士論文課題。

Mo Zongjian gave Zhang Yitang a “lemma”—a mathematical proposition believed to be true—as a foundation for his research. Zhang Yitang pursued this line of inquiry deeply, even claiming in his doctoral thesis to have solved the weak form of the conjecture.

然而,命運開了一個殘酷的玩笑。

經過同行排查,張益唐證明中所使用的那條關鍵引理被證明是錯誤的。而這條引理,恰恰源自導師莫宗堅本人先前發表的學術成果。

Fable 5

他花了數年時間構建的理論大廈,突然發現地基是豆腐渣工程。所有的努力,所有的推導,都轟然倒塌。

莫宗堅評價張益唐「不適合代數幾何」,認為他的博士生涯「浪費了自己七年光陰,也浪費了我的時間」。更致命的是,莫宗堅沒有給張益唐寫推薦信。

這讓一位普渡大學的博士畢業生在學術界舉步維艱。

張益唐不得不離開學術界,開始了漫長的漂泊。他做過各種零工,最廣為人知的是在賽百味快餐店打工七年。

直到2013年,58歲的張益唐發表了關於孿生質數猜想的突破性論文,一夜之間從默默無聞的大學講師變成全球矚目的數學家。

但那段被浪費的七年時光,已經永遠無法挽回了。

Fable 5

後來,他引用杜甫的詩句形容自己那段時間的感受:「庾信平生最蕭瑟,暮年詩賦動江關。」

更具諷刺意味的是,2018 年,當張益唐因孿生質數猜想成名後,莫宗堅專門補充了一版「回憶錄」,進一步加強對張的指責,卻仍淡化自己的責任。

Fable 5

He still believes in the correctness of the Jacobian conjecture and even thinks AI will help resolve logical issues in the proof process soon.

Fable 5

終於,到了今天,AI 輕鬆给出了簡單的反例。

真是太令人唏噓了。

當然,必須指出的是,這次 AI 證偽的是三維雅可比猜想,也就是否定了「所有維數都成立」的廣義版本。

Fable 5

張益唐當年研究的是二維情形,而二維並不是三維的簡單低階版本——恰恰相反,二維是這個問題裡更核心、目前看來也更難攻破的部分,數學意義更大,至今仍未解決。

But this in no way diminishes the impact of this event.

菲爾茲獎得主蒂莫西·高爾斯悲觀而震撼地感慨:「2030 年的菲爾茲數學獎,可能是最後一次頒給人類。」

Fable 5

參考資料:

https://x.com/search?q=Jared%20Duker%20Lichtman&src=typed_query

本文來自微信公眾號「新智元」,作者:ASI 啟示錄,編輯:大衛 Aeneas

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