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AI推翻80年数学猜想:推理模型不再只是「写作业」了

AI推翻80年数学猜想:推理模型不再只是「写作业」了
第 136 期模型深度
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我刷到 OpenAI 这篇公告的时候,第一反应是——不可能,这是标题党。一个通用推理模型,没有任何专门的数学微调,自己推翻了一道困扰全球顶级数学家整整80年的开放问题?我认真读完了 OpenAI 的技术报告、arXiv 上的证明原文,还有剑桥数学家 Timothy Gowers 的公开评价之后,确认:这是真的。而且它的意义,远不止「AI 又变聪明了」这么简单。
2026年5月20日,OpenAI 宣布:旗下一个通用推理模型,独立推翻了「平面单位距离猜想」——数学家 Paul Erdős 在1946年提出的、悬而未决整整80年的离散几何难题。让外界震惊的不只是结果本身,而是这个模型的身份:它不是专为数学研究微调的系统,就是你平时对话的那类通用推理 AI。它在没有任何专项脚手架的情况下,拿到了一批 Erdős 未解问题就开始做,然后交出了一个连 Fields 奖得主都说可以直接发《数学年刊》的证明。
图源|Unsplash · Abstract Geometry
01这道题,难在哪里?
Erdős 单位距离问题的题面很好理解:把 n 个点随意撒在一张平面上,这些点两两之间最多能有多少对距离恰好等于1?听起来像中学几何题,但它背后藏着极深的跨领域结构,在组合数学里属于悬而未决的核心难题之一。
80年来,数学家普遍相信「正方格点阵」(square grid)是最优构型——把点均匀摆成方格,能让距离为1的点对数量达到最多。没有人能证明这是绝对最优的,但也没有人找到更好的构型。大家就这样卡在这里,整整80年。更难的是:上界(理论上「最多能有多少对」)和下界(实际能构造出来的「至少有多少对」)之间至今有一道巨大鸿沟,没有人能让它们完全对齐。
这道题之所以难,根本原因是它横跨离散几何、组合数学和代数数论三个领域,而这几个领域的工具集长期各自为战,几乎没有人会想到从纯代数的方向切入一道几何构型问题。
02AI 走了一条所有人都没想到的路
OpenAI 的模型用的方法,让整个数学界都没料到:它从代数数论里挖出了工具。
具体来说,它运用了 Golod-Shafarevich 定理和无限类域塔(infinite class field towers)——这是1960年代代数数论的一套经典工具,专门研究数论里特定代数结构,此前完全没有人把它跟平面几何的构型问题联系起来。AI 把这套工具搬过来,构造出了一族全新的点集,证明单位距离对的数量能达到 n^(1+0.014) 数量级。在数学上,这叫「多项式级别的改进」,是对方格构型80年来首次真正意义上的突破。
「多项式级别的改进」对普通人来说意味着什么?打个比方:如果以前的方格构型是「每年往存钱罐里多放100块」,那 AI 找到的构型就是「每年以10%复利增长」——当 n(点的数量)足够大的时候,两者根本不在一个量级。
普林斯顿大学数学家 Will Sawin 随后把指数精炼到 δ=0.014,证明被多位外部数学家独立核验,相关论文已经上传 arXiv(编号 2605.20695)。
这件事最关键的地方在于:AI 实现了真正的跨域创造性迁移。代数数论和平面几何,在人类数学家的认知框架里是两个基本不搭界的领域。AI 的推理过程里,没有这道隔离墙。
"
There is no doubt that the solution to the unit-distance problem is a milestone in AI mathematics; if a human had written the paper and submitted it to the Annals of Mathematics, I would have recommended acceptance without any hesitation. No previous AI-generated proof has come close to that.
— Timothy Gowers · 剑桥大学数学家 · 1998年 Fields 奖得主
03这不只是数学家的事
图源|Unsplash · Abstract Lines
我知道很多人看到这里会想:Erdős 猜想被推翻了,跟我用 Cursor 写代码有什么关系?关系比你想的大。
这件事揭示的是推理模型能力边界的一次真实跨越:一个模型在没有数学专训、没有搜索工具、没有人手把手引导的情况下,完成了需要跨域创造性推理的证明。它处理的不是「训练数据里有标准答案的问题」,而是一道人类根本不知道答案在哪里的开放题。

代码调试

全新类型 bug

凭推理找根因,不靠检索已知解法

科研辅助

首创假设生成

不是检索文献,而是推出全新结论

模型定价

智识溢价成立

推理模型高定价背后站着的就是这种差异

我观察到一个细节:OpenAI 给模型的任务不是专门「解单位距离猜想」,而是丢给它一批 Erdős 未解问题让它自己去做。模型自己选了这道题,自己找到了代数数论这条路,自己写出了证明。这种「自主选题→跨域联想→独立推论」的完整链条,才是让整个数学界震惊的地方。
不妨回想一下 AlphaGo 下围棋、AlphaFold 预测蛋白质折叠——那些都是「人类已知问题域内的极致」,规则明确,评判标准清晰。而这次不一样:AI 解决了一个人类连答案长什么样都不知道的开放题,用了一条人类数学家从未考虑过的路径。这是两个不同量级的能力维度,中间有一道本质上的跨越。
锐 评
推理 AI 第一次解决了「人类根本不知道答案的问题」,这已经不是「更聪明的搜索引擎」的故事了。夹在中间的我们,今天花 $200 订阅推理模型的那笔钱,可能比我们自己以为的值钱得多。

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