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%
- 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。
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。
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。
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
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)。
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。
半小时
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」。
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:
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。
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
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:
| 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。
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:
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。
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。
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:
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。
过程记录,从「继续」到交稿约 38 小时
下一个读者应该是人。
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
Claude 试解黎曼猜想没解开,却改写了一个推了几十年的数学下界
Anthropic 一位员工让研究版 Claude 真刀真枪试黎曼猜想,意外做出新下界,一页带图讲完
↓ 一页读完 · 有一张会动的图
Anthropic 员工 Jarred Sumner 给 Claude 出题:真刀真枪试试黎曼猜想(原话 Take a real stab at the Riemann hypothesis)。他本人不做数学研究,路径全交给模型;跑的是未发布研究版,公开产品线里没有。主任务失败在预料中,这个猜想 1859 年提出至今悬而未决。过程中它把「至少百分之多少的零点在临界线上」这个下界,从 41.6% 推到了 67.2%。贡献在组合:把 BGST 四人解除假设后的 Montgomery 技术,和 Bombieri 2000 年那篇拼在一起。
黎曼 zeta 函数描述素数怎么分布。函数取值为零的位置叫零点,每多知道一个,素数排列就多一层细节。黎曼猜想要求这些零点全都落在同一条竖线上。证不了「全部」,就先证「至少多少比例在线上」。这条线涨得极慢。
约 37 年只挪了不到 1 个百分点,每次抠小数点后几位。
一次挪了 25.6 个百分点。Anthropic 不指望这些技术通向证明猜想本身。
整场是一个人和一个协调者 Claude 的单一长对话,54 小时、跨 3 个日历日。协调者几乎不亲手做数学,只派 subagent。Anthropic 研究博客:第一轮 650 个想法全不成;再来一轮约 60 个 subagent、2400 条 shell 命令。过程细节来自 95 页记录(Claude 从日志改写、数学未经独立验证):2 个出核心想法,30 个白跑,13 个专职挑错。人类四次发言,大多是 keep going 一类鼓励。
深蓝那两个方块,是 54 小时里唯一贡献了核心数学想法的 Agent。一半在白跑,专职找错的比出想法的多得多。
每个 subagent 的任务书固定五项:目标、对象、前置阅读、事先写下的预判、对照案例。第五项要求在「已知黎曼猜想不成立」的对象上测方法,假世界里也能「证明」成立,问题出在方法本身。另有信息隔离(Agent 看不到主对话也看不到彼此)和敌意审稿(声称成功的送去专门找错,审稿人禁止互看)。
✔ Lean 形式化证明通过 comparator 校验(Claude 与 Eric Easley 一起完成)
✔ Anthropic 两位数学家 Levent Alpöge、Ralph Furman 研究并验证
✔ 任务书强制「已知为假」对照 + 信息隔离 + 敌意审稿,可搬进自己的多 Agent 流程
✘ 黎曼猜想本身没解开;Anthropic 不指望这些技术通向证明猜想
✘ 外部专家 Brian Conrey、Dan Goldston 仅短时间审阅,结论未披露,正式同行评审尚未完成
✘ 95 页过程记录由 Claude 自写、数学未经独立验证;成稿定性是「下一个读者应该是人」
做成结果的是未发布研究版。Anthropic 研究博客给出第一轮 650 个想法;过程记录另记十天前一次会话约一千个 Agent、留下 106 个幸存想法,两套口径,分开记。Menlo Ventures 合伙人有一句「可能是自 2013 年以来最重要突破」,说话人是投资人,原话带 may be。
试试黎曼猜想!
至今
没人证明
不讲道理啊
两个?!
- × 30 个白跑,没派上用场
- × 13 个专职挑错,比出想法的还多
- × 15 个写稿、查文献、打杂
自己骗自己?
明知是假的题上试跑
也能「证明」成立
= 方法本身有问题
数学没核过
该是人了
