哥德巴赫猜想,1742年提出,折磨了人类数学家将近三个世纪。陈景润证到“1+2”,离“1+1”就差最后一步,再也没人能跨过去。
最近,GPT-6 Astra在这道题上撕开了一个口子。
不是硬算,不是暴力枚举,是一份两页纸的证明,逻辑优雅到让数学家拍桌子。更狠的是,它直接通过了Lean 4形式化验证,249个数值测试全过,代码里没有一个“sorry”。
先说清楚它证了什么。
不是原版哥德巴赫,是刘维尔弱化版本。原版要求两个加数都是纯素数,Astra放宽了条件:只要两个数的质因子个数都是奇数就行。刘维尔函数负责判断这个奇偶性,值为-1代表奇数个质因子。
2024年数学家Mangerel证过这个弱化版,但带两个枷锁:一是“足够大”的偶数才成立,二是依赖广义黎曼猜想。Astra把这两个限制全拆了。
第一天,它证明了所有能被4整除的正整数都满足条件。
用的是反证法加下降法,推导过程初等到高中生能看懂。核心思路是假设某个规模下不存在这样的拆分,然后通过乘法和加法的交错逼近,强行推出矛盾,最终撞上Mangerel论文里的无条件界限。
第二天,它把结果推广到了全部大于2的偶数。
没有“充分大”,没有例外集,全部无条件成立。证明路线更漂亮:先找替罪羊,把刘维尔函数延拓到有限域,利用乘法的交换律让两条路径互相抵消,把局部缺陷消灭干净,再用二次互反律制造出1=-1的矛盾。一套组合拳下来,假设粉碎。
这意味着什么。
纯数学层面,它搭了一座桥,把乘法的质因子结构和加法的组合关系连起来了。这可能就是未来攻克原版哥德巴赫的核心钥匙。但从弱化版跨到原版,中间还隔着天堑,纯素数那道墙还没倒。
AI层面,这次不一样。以前我们说AI擅长下围棋、算蛋白质折叠,靠的是海量计算。这次Astra展现的是数学直觉和审美。它选的证明路线,人类数学家评价“优雅”。它不是把旧论文压得更紧,而是玩了一步结构转化,用交换律和二次互反律打了一套人类风格的组合拳。
数学界会不会变成下一个围棋界。这个问题,现在得认真问了。
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