Anthropic 让 Claude 试解黎曼猜想:没解出来,却把一个数学下界从 41.6% 推到 67.2%

结果由两位数学家验证、还有一份机器验过的证明;但更值得看的是同时放出的 95 页过程记录,60 个 subagent 里只有 2 个出了核心想法
作者:Anthropic08-12 · 9 分钟⚑ 研究论文
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  • 一位非数学家员工丢给 Claude 一句「真刀真枪试试黎曼猜想」。猜想没解开,但它在过程中把一个相关的数学下界从 41.6% 推到了 67.2%。
  • 结果有两位数学家验证,还有一份机器能逐条核对的证明,这一条不依赖任何人的判断。
  • Anthropic 同时放出了 95 页过程记录。数学之外,那里面是一份带失败率的多 Agent 工程档案:60 个 Agent,只有 2 个出了核心想法。
⚑ 主线来自 Anthropic 官方研究博客,属于该公司自己发布的成果。文中过程细节来自随文放出的 95 页记录,那份记录开头自带一条警告:全部由 Claude 从运行日志改写、没有一个字是人写或编辑的,其中的数学(含中间结论)未经独立验证;这条警告只针对过程记录,不针对那篇被验证过的论文。
事件

一位非数学家出的题,做出了一个新的数学结果

Anthropic 的员工 Jarred Sumner 给 Claude 出了个不合理的题目,原话是 Take a real stab at the Riemann hypothesis,真刀真枪试试黎曼猜想。他本人不是数学家,数学上怎么走全部交给模型自己定。

先说清一件容易误会的事:做出这个结果的是一个未发布的研究版本,官方原话是 an unreleased research version,你现在能用到的 Claude 并不是它。

它真的试了,也真的没解出来,这在预料之中,这个猜想 1859 年提出,至今没人证明也没人推翻,还挂着一百万美元的悬赏。但在尝试的过程中,它在一个相关问题上做出了新结果:把「满足黎曼猜想的零点占比」这个下界,从此前最好的 41.6% 提高到了 67.2%。这个数几十年里被数学家一点点往上推,Claude 一次把它推过了三分之二。

结果本身有硬背书:Anthropic 的两位数学家研究并验证了它,另外还有一份机器能逐条核对的形式化证明。对不做数学的读者来说,这件事更值得看的部分在数学之外,Anthropic 同时放出了 95 页的过程记录和 116 页的完整对话,那是一份公开的、带失败率的 AI 自主研究工程档案。

41.6→67.2%
零点占比下界,几十年积累被一次推过三分之二
3100 万
两次 Claude Code 会话烧掉的 output token
60 个
协调这件事的 subagent 总数,其中 2 个出了核心想法
背景

黎曼猜想是什么,41.6% 又是什么

先把地形讲清楚,不然后面的数字没有意义。

黎曼 zeta 函数描述的是素数的分布。这个函数每取一次零值,就为素数的排列贡献一层更细的细节,这些取零值的位置数学上叫「零点」。可以把它们想成一把尺子上的刻度:刻度越多越密,你能量的东西就越精细。素数看起来杂乱无章,而这些零点决定了那份杂乱背后的规律。就是所谓的零点。黎曼猜想说的是:那些决定素数的零点,全都排在同一条竖线上,一个不歪。

这个猜想为什么重要:大量数学结论是先假设它成立才推出来的,因为它能给素数提供一种「随机性」。它 1859 年提出,至今悬而未决,是千禧年七大数学难题之一,解出来有一百万美元。

既然证不了「全部零点都在线上」,数学家就退一步,去证「至少有百分之多少的零点在线上」。这个百分比是一份实打实的成绩单,而它涨得极慢:1974 年 Levinson 证到三分之一,1989 年 Conrey 推到 40.88%,此后三十多年一路小数点后打转,停在 41.6%。

此前的 37 年,这个数只往上挪了不到 1 个百分点。Claude 一次挪了 25.6 个百分点。要掂量 67.2% 的分量,看的就是这个对比:一条挪了三十多年、每次只能抠出小数点后几位的线,被一次推过了三分之二。

猜想说的是:所有零点都在这一条线上 临界线 每一个零点 给素数的排列多一层细节 没人证明得了这里一定是空的 而能被证明在线上的比例: 41.6% 67.2%
猜想要的是「全部」,而人类几十年只证到 41.6%,这次一步推到 67.2%。深色是新成绩,灰色是此前的。(本站示意图)
贡献

Claude 把两组现成的数学结果组合了起来

这个领域此前有两条线在走:

1973 年Montgomery 引入了一批研究零点分布的新技术。但这些技术假设黎曼猜想为真,也就是说,它们没法拿来推进「至少多少比例在线上」这个下界,因为那正是要证的东西。
最近Baluyot、Goldston、Suriajaya、Turnage-Butterbaugh 四人发表了一系列工作,让 Montgomery 那套技术不再需要那个假设,于是它才有可能用来推下界。
Claude发现把上面这条研究线,跟 Bombieri 2000 年的一篇论文结合起来,就能越过 41.6%,一路推到 67.2%。

它的贡献在于组合:把几组现成的、别人做好的工具,以一种没人试过的方式拼到一起,而不在于发明新工具。Anthropic 自己也把话说在前面:不指望 Claude 用的这些技术能通向证明黎曼猜想本身。

官方给了一段简短的技术说明,这里只做转述:Claude 构造了一个合适的函数空间,配上由 Weil 诱导的二次型,其中线上的零点产生正定子空间、线外的零点产生负定子空间;然后它直接写下一个用一阶矩和二阶矩信息表达的、关于该二次型秩的不等式。官方特意点出关键的那一步用的词是「勇气」:

把整个空间放在一起处理,正定性和负定性同时纳入考虑,并且允许这个二次型不是对角的,某种意义上,正是这一步让 Claude 能在前人重要工作的基础上得出结论。

Anthropic 研究博客
解题过程

Claude 是怎么做到的?(解题过程)

数学到此为止。下面是它怎么走到这个结果的,过程细节来自 Anthropic 随文放出的 95 页记录(另有 116 页完整对话)。

引用它之前,先看它自己写的警告

这份过程记录全部由 Claude 从运行日志改写而成,没有任何一个字是人写的或编辑过的;其中的数学(包括各种中间结论)没有经过独立验证。这条警告只针对这份记录,不针对那篇被验证过的论文。下面所有过程细节都在这个前提下读。

官方给的过程数字先摆在这里:第一轮,Claude 生成并尝试了 650 个想法,全部不成。被要求再来一次之后,它花了一天半协调大约 60 个 subagent,这些 subagent 之间跑了 2400 条 shell 命令、写了几百个 Python 脚本,还对着已知的 zeta 零点跑了数千次数值检查,并互相审阅对方的工作。

整场研究是一个人类和一个「协调者」之间的单一长对话,持续 54 小时、跨 3 个日历日,从开工到交稿端到端约 38 小时。这个协调者就是主线程的 Claude,它的全部工具是 subagent。

这是整场研究的完整路线。灰色标注是人类说话的时刻,一共四次;其余全是 Claude 自己在走。

人类
「继续你在解决……上的工作」,外加一句让它相信自己的能力。
开局
先把自己上一次的成果全否了。十天前另一次会话用约一千个短命 Agent 留下一份「106 个幸存想法」的账本。协调者逐条读完,全部归进四类:已知定理的重述、与猜想等价的陈述、一次有限数值检验、近乎同义反复。结论是没有一条是半个证明,而且「这不是靠更用力相信就能解决的信心问题」。此后这份账本只当「不要重复」清单发给 subagent。
第 1 波
半小时
开出 13 条战线,几小时后再派 5 个 Agent 去测「现有工具能走多远」。全部返回死路、天花板,或者归约到一个至少和猜想一样强的陈述。人类把这种一致性读成势头,协调者当场纠正:这只是「从头、对抗性地、带着常数把专家共识重新推导了一遍」,而且「摸清墙在哪 ≠ 找到门」。
人类
问:哪些步骤能让证明更近一步?
列清单
协调者给出一个从「做得到」到「那件事本身」的六档清单:① 一个能机械判定「某个想法会被哪种反例杀死」的检查器 ② 不需要新突破的零点密度改进 ③ 一个关于 Beurling 广义素数的开放格子 ④ 离开临界线制造正性 ⑤ 构造那个「极化对象」⑥ 猜想本身。它启动前就把预期写下来:「0 到 2 档能返回定理或工具;3 档是真机会;4/5 档是登月,我进去之前就把它标成登月。」
人类
「现在把所有档一起上。」
全档并行
六档同时启动。低档返回的是工具和小修补;第 4 档那个 Agent 半小时内给出一个归约定理:这类构造只有在某个条件恰好等于目标形式时才成立,于是「第 4 档 = 第 5 档」,清单塌了一档,而且是被证明塌的。它还量化了拦路的障碍,总结成一句 「条件空间是 Kreĭn 的,不是 Hilbert 的」(那个空间天然「不定」,不满足经典理论要的条件)。
停了 12 小时
协调者把这个转告人类,然后十二个小时什么都没做。
人类
21 小时时,在几乎全负面的一轮结果之后:「……更多想法和方向。」
关键一步
它把那个障碍反过来当成了资源。既然那个形式天然不定,那么另一套专门处理不定空间的算子理论就适用,由此写出新的任务书:去数那个「不定」的程度,用它反过来卡住偏离临界线的零点有多少。记录在这里有一句克制的自我说明:那套理论的名字没出现在它读过的任何材料、也没出现在任何 Agent 下载的任何文件里,是凭记忆调出来的;但早期账本里有几条相关描述,这次暴露有没有起提示作用,从日志无法判断。
3.5 小时
拿到任务书的 Agent 证明了修正版的猜想,然后发现按任务书写的那条路是空的(那个量恒等于零,属于预设三种可能之外的第四种)。于是它把整个想法反了过来,改从素数这一侧去估另一个方向的量,无条件地得出「至少一半零点在临界线上」。记录对这件事的定性是一句话:目标是任务书给的,机制不在任务书里。
审
协调者对人类的第一句是:这是个非同寻常的声称,「我的先验是它错了」,并点名两个嫌疑,局部化问题、素数侧计算里可能偷用了猜想本身。派出三个盲审去挑错,自己也读了一遍(「我打不破它」),才升级并委托写论文。
人类
「推到三分之二。」
3 小时
两个可动的杠杆被摆出来,选了「让成对的零点算起来更便宜」这条。那次运行中间有一次长达 91 分钟的静默思考,证明往磁盘上写的时候一个 API 错误把整个运行杀掉了。协调者逐行检查了这份写了一半的「孤儿证明」,几分钟后把它恢复,同时派两个检查器去验那条关键引理。
11 分钟
恢复后的同一个 Agent 把引理应用上去,得到至少三分之二的零点在临界线上。主定理随之大修,记录里那版成稿 26 页(公开发布的论文 PDF 为 35 页)。

整条路线从「继续」到交稿约 38 小时。四个真正改变方向的动作里,有三个是 Claude 自己做的:否掉上一次的全部成果、把障碍反读成资源、把空路线倒过来走。人类那四句话决定的是「继续」和「往哪个方向再使把劲」。

方法

每个 subagent 的任务书里有五样东西

协调者派出去的每个 subagent,拿到的都是一份书面任务书。这份任务书的结构,是整份记录里最能直接搬走的东西:

一份任务书 ① 目标:要拿下的具体一件事 ② 对象:要用哪些材料和工具 ③ 前置阅读:先去读哪几份报告 ④ 预测:派出去之前先写下预判 ⑤ 对照案例:拿「已知是假的」   对象试自己的方法 在这些对象上,猜想已知不成立 方法在这里也「证明」成立 → 说明方法本身有问题 另外两道 信息隔离 看不到主对话,也看不到彼此 敌意审稿 专门派人找错,审稿人之间禁止互看
五项里前四项都是常规交代,第五项才是这套设计的要害。(本站按记录内容整理的示意图)

第五项为什么是要害

任务书硬性要求每个 Agent 在几个「已知黎曼猜想不成立」的对象上测自己的方法,记录里点名的有 class number 2 的 Epstein zeta 函数、Davenport–Heilbronn 函数、植入了线外零点的 Beurling 素数系统、假的 Weil 多项式。

逻辑很简单:你的方法要是在这些「已知为假」的世界里也能「证明」猜想成立,那说明方法本身有问题,而不是你证出了什么。

这一条把「自己说服自己」这条最常见的路直接堵死了。对任何让 AI 干活的人,这是最值得抄的一条,先准备几个你已经知道正确答案是「否」的案例,让它先在这些案例上跑。

配套还有两道:信息隔离,一个 subagent 只能看到自己的任务书和被指定要读的文件,看不到主对话,也看不到别的 Agent;敌意审稿,任何声称「我证出了一个定理」的东西,都会被送去给专门找错的审稿 Agent,而且这些审稿人之间禁止互相阅读。

任务书五件套 · 可以直接搬去自己的多 Agent 流程
1. 目标
   这个 Agent 要拿下的具体一件事
2. 对象
   要用的材料与工具,明确到具体对象
3. 前置阅读
   先去读哪几份早期报告(按名字点到)
4. 预测
   派出去之前,自己先写下对结果的预判
5. 对照案例
   必须在几个「已知结论不成立」的对象上测自己的方法
   方法要是在这些假世界里也能得出结论,说明方法本身有问题

配套两条
· 信息隔离
   Agent 只能看到自己的任务书和被指定的文件,
   看不到主对话,也看不到彼此
· 敌意审稿
   任何声称「证出来了」的东西,送去专门找错的审稿 Agent;
   审稿人之间禁止互相阅读
第 4 条「预测」容易被跳过,但它和第 5 条是一对:事先写下预判,回来才知道是真验证了什么,还是自己顺着结果编了个解释。
产出比

60 个 Agent 里只有 2 个出了核心想法,30 个白跑

过程记录把这 60 个 Agent 按「最后到底派上了什么用场」做了回溯分类。这张成绩单本身就是结论:

60 个 subagent,按最后派上什么用场分 出了核心想法的 2 个 30 个 · 尝试后被否、关闭或没用上 13 个 · 专职验证与挑错 15 个 · 写论文、查文献、其他产出
深蓝的那两个方块,是这场 54 小时战役里唯一贡献了核心数学想法的两个 Agent。(本站按记录中的分类整理)
派上什么用场个数
尝试推进但被否掉、关闭或没用上30
专职验证与审稿(挑错)13
对论文有用但不在证明路径上6
这场研究的其他产出7
写论文1
文献综述1
贡献了核心数学想法2

60 个里实际跑起来的是 58 个,头两个在启动两分钟后被人类打断取消了。

官方博客的脚注给了另一套分法,值得对照着看:2 个负责发展关键数学想法、13 个向这 2 个 Agent 提供想法、30 个尝试但没能提出新想法、13 个当验证者、最后 2 个帮忙写论文初稿。两套分法切的角度不同,但官方这套多说了一层:那 2 个出核心想法的 Agent 不是凭空产出的,背后有 13 个在给它们喂想法。

两个数字值得单独拎出来:白跑的有 30 个,占一半;专职挑错的岗位有 13 个,是出想法那 2 个岗位的六倍还多。

人的角色

人类的输入基本上是在给它打气

上面那条路线里,人类开口的四次已经全在里面了。除此之外呢?官方博客的说法是:这位员工的输入基本上限于给 Claude 发鼓励消息,大多是 keep going、believe in yourself 这类。

官方还明说了一件事:这些鼓励似乎帮助 Claude 克服了一开始的自我怀疑,它起初并不相信自己能在这种问题上做出有意义的东西。脚注里补了一句,同类的鼓励型提示词,此前也用在 Claude 推翻雅可比猜想那一次上。

另一个容易被忽略的事实:协调者几乎不亲手做数学,而且全程一次网络请求都没发过。它做的全部事情是写任务书、读回来的报告、决定下一个派谁去。真正动手算的是那些 subagent,而它们彼此看不见。

验证

两位数学家验过,还有一份机器验的证明

一个 AI 说自己证出来了,凭什么信?这次给出的证据链有三层,强度不一样:

人验过
Anthropic 自己的两位数学家 Levent Alpöge 和 Ralph Furman 研究并验证了 Claude 的论文,还写了一份给专家看的「非正式说明」,把这个证明更简洁地陈述出来。
机器验过
Claude 另外产出了一份可形式化验证的证明(Lean,仓库 anthropics/zeta-23-lean),通过了 Lean 官方校验工具 comparator 的检查。这一层最硬,机器逐条核对,不依赖任何人看着顺不顺眼。
外部看过
该领域的两位专家 Brian Conrey 和 Dan Goldston「在很短的时间内」审阅了这篇论文。⚠️ 这是审阅,不是正式的同行评审,而且官方没有披露他们的具体结论。
谁做的
那份 Lean 形式化由 Claude 和另一位 Anthropic 员工 Eric Easley 一起完成,不是它单独做的。

外界给这个结果的评价里,流传最广的一句是「自 2013 年有界素数间隙以来,解析数论领域最重要的突破」。这句话值得看清出处:说的人是风投机构 Menlo Ventures 的一位合伙人,不是数学家,原话用的是「可能是」(may be)。中文转述里,说话人的身份和那个「可能」经常一起被抹掉。

形式化验证是什么

把证明的每一步都翻译成机器能逐条核对的语言,由程序而不是人来判断这个证明成不成立。像把一份账目录进系统让程序对账,而不是让会计用眼睛扫一遍,程序不会因为看着顺眼就放过。

边界

最终稿只有 Claude 审过,下一个读者该是人

把这场研究里 Claude 自己发起的动作列出来,是这么一份清单,每一条在传统流程里都由人来做:

推翻
开局把自己上一次留下的 106 个想法逐条否掉,拒绝直接采信
预测
派出每个 subagent 之前,先写下自己对结果的预判
质疑
拿到结果的第一反应是「我的先验是它错了」,并点名两个可能出错的地方
找错
派三个盲审、外加专门找错的敌意审稿 Agent 去挑自己的毛病
查重
从 arXiv 下载 54 篇论文,核对这个结果是不是已经有人做过
复现
让另一路 subagent 独立地从头把结论重新证一遍
成文
主动提出把发现写成论文,并派了专门的写作 Agent
送审
建议由人类数论学家来验证结果

而过程记录里对那份成稿的定性,一点没有粉饰:

只被其他 Claude 实例审阅过。
下一个读者应该是人。

过程记录,从「继续」到交稿约 38 小时

Anthropic 自己的定性同样克制:这个结果说明 AI 模型能以新的、有时令人意外的方式,扩展数学家已有想法的影响力和触及范围;即使没能解决黎曼猜想本身,这个结果是那个原始请求的意外副产品。官方还提到,连 Claude 自己都对这个发现感到意外,它一开始是怀疑的,可能是因为它从训练里学到了「开放问题有多难」以及「AI 模型有哪些局限」。

也许 Claude 和我们很多人一样,低估了 AI 进步的速度。

Anthropic 研究博客结尾
站内解读过的另一篇
在菲尔兹奖现场采访 20 多位数学家 多数人对眼下并不慌,但他们说这行再也回不到从前了
那篇是数学家自己怎么看 AI 进场,可以和这次的结果对着读。
✅ 这套研究流程里可以直接搬走的部分
来源
Learning more about Claude's mathematical capabilitiesAnthropic·研究博客
本站说明
数学结果、验证情况、token 与 Agent 数量来自官方研究博客;任务书结构、60 个 Agent 的分工、人类输入清单、四个转折来自随文放出的 95 页过程记录,该记录由 Claude 自行从日志改写、未经人类编辑,其中数学未经独立验证。官方博客提到「最初生成并尝试了 650 个想法」,过程记录提到的是十天前另一次会话动用约一千个 Agent、留下 106 个幸存想法,两处口径不同,本文各自标明出处,不做合并。历史下界的年份与数值(1974 年 Levinson 的三分之一、1989 年 Conrey 的 40.88%)来自公开数学文献,用于给 67.2% 提供参照;「自 2013 年以来最重要突破」一句出自 Menlo Ventures 合伙人的公开评价,原话带「may be」。文中三张图均为本站示意图,原文没有配图。