为啥AI前沿成果全是数学证明没新物理突破
为什么前沿模型放出的成果几乎都是清一色的数学证明,物理定律的发现与突破等于0?到现在为止,人类物理领域最后一次框架级事件是 1925–1926年的矩阵力学/波动力学。如果宽松一点,我可以算到 1973年的渐近自由和标准模型闭合。
之后的50年时间,物理学家数量涨了两个数量级,��费涨了三个,产出的框架级结果是 0。如果人类以百倍的智力投入、半个世纪,也没做出来,那这件事的困难就不在认知端。指望AI模型做到,等于指望它解决一个难度完全位于认知之外的问题。
数学的真理判据在问题内部; 物理的真理判据在世界外部。数学特别适合当前 AI,是因为它近乎形成了一个完美的封闭环境。给你 axioms、definitions、conjecture,然后模型搜索证明,最后一步甚至可以被 Lean、Isabelle、Coq的形式验证器机械判定。
于是,AI 可以做海量搜索、失败、反馈、再搜索。Reward 极其干净:proof checked = 1,proof failed = 0。这恰好是强化学习、搜索、test-time compute 最喜欢的问题结构。
物理完全不是这样。AI模型无论进化多少代,架构与训练网络不变,它就永远写不出牛顿三大定律和万有引力定律,我可以确信以及肯定这件事。因为现代的LLM 极度偏向 interpolation,而基本物理革命往往要求 representation break。
前者的训练目标要求它学习人类已有分布,所以产生一个真正脱离已有 ontology 的 representation,比在既有 representation 内做推理难得多。即使它能写出类似的东西或定理,你无法在把它丢给一个“Physics Verifier”之后,机器告诉你 TRUE。目前看来,一个基本物理假说可能要等 CERN、LIGO、JWST、量子实验室或者新的精密仪器给它一个数据点。
这造成了一个极其严重的feedback bandwidth mismatch。假设今天把整个物理学文献、实验数据库、arXiv 都给 GPT-级模型,它会看到成千上万个 anomaly: 3 sigma deviation、材料中的反常行为、Hubble tension、muon anomaly、暗物质候选、超导异常、核结构问题…… 最后的结果是,AI 越完美地学习现有物理学家的 priors,它越可能成为一个极其优秀的正常科学家。但是,正常,意味着它永远无法做出范式突破。
目前的模型,无论Astra也好,还是没有彻底公开的Mythos,仍然生活在text、code、images和datasets里。但是,自然科学家生活在world。Faraday 可以不停摆弄线圈和磁铁,Rutherford 可以看散射数据,Michelson 可以重新设计光学装置。
实验科学中,有一个非常强大的能力叫intervention,拥有这种能力会每天问自己:如果我主动改变世界,会发生什么?AI,没有操纵现实、改造实验的欲求。这就是我们今天看到的趋势,AI 数学能力会先于 AI 基础物理发现能力十几年成熟。
Google DeepMind 的 AlphaEvolve 已经开始把能力扩展到模拟和科学问题,但其最漂亮的成果仍然集中在那些具有明确 objective function、可以高速计算验证的领域。但距离物理定律级别的发现,AI还有太长的路。