理论物理学巨擘、菲尔兹奖得主爱德华·威滕(Edward Witten)近期在学术研究中公开引入人工智能助手。这位在弦理论、量子场论及数学物理领域极具影响力的学者,在其最新论文中明确致谢 Anthropic 旗下的 Claude Opus 5.5,标志着 AI 正逐步深入顶尖基础科学研究的核心环节。
Claude 协助解决晶格规范理论难题
威滕近日在 arXiv 发布的论文《关于手征费米子规范理论的晶格定义的一点说明》,聚焦于困扰物理学界数十年的“费米子倍增问题”。该问题涉及如何在计算机模拟的离散网格(格点)上准确描述具有手征性的基本粒子,避免产生多余的粒子副本。
威滕提出了一种新思路:先将规范场置于格点上,再将其信息平滑延伸至连续空间。在此过程中,原有方法在相邻网格单元边界处存在不平滑的问题。威滕在论文中指出,Claude Opus 5.5 提出了关键改进方案:通过调整坐标映射,实现规范场在格点单元内部的平滑延伸,确保相邻单元自然衔接且与原始数据精确对应。此外,AI 还建议用线性插值替代复杂的逐步求解过程,简化了数学构造。
图 | 爱德华·威滕(来源:Quanta Magazine)
威滕将上述建议纳入论文正文,并在致谢中强调 Claude Opus 5.5 在众多研究细节上提供了帮助。尽管该方法目前仍面临蒙特卡洛计算的实际困难,但其理论价值显著。这并非威滕首次借助 AI;在今年 6 月关于全息理论“纠缠楔重建”的论文中,他曾披露 Claude Opus 4.8 协助将特定情况下的计算推广至一般情形。
(来源:arXiv)
哥伦比亚大学数学家 Peter Woit 对此评价称,看到 AI 以这种方式辅助顶尖科学家推进研究令人鼓舞。
(来源:Peter Woit 博客)
多位物理学家借助大模型突破研究瓶颈
在威滕之前,已有其他理论物理学家在解决同一类物理难题时深度依赖 AI,且参与程度更深。
Nathaniel Craig:GPT-6 Astra 至关重要
10 月 6 日,理论物理学家 Nathaniel Craig 在 arXiv 发表相关论文,直言“OpenAI 的 GPT-6 Astra 模型对这一成果至关重要”。与威滕主要获取构造思路不同,Craig 让 AI 参与了从思路探讨到具体数学证明的全过程。
(来源:arXiv)
Craig 介绍,他提出初始思路后,与 GPT-6 Astra 及专家多轮互动,由 AI 完成大量数学推导,经其修改整理后形成论文。为确保准确性,团队还利用形式化验证工具 Lean,由 AI 执行检查以发现潜在逻辑漏洞。
Stephen D. H. Hsu:混合使用模型进行验证
随后,物理学家 Stephen D. H. Hsu 也发布了相关预印本论文。他采用离散网格与连续描述相结合的方案,并披露大量使用 GPT 和 Claude。其中,GPT 承担了附录技术细节的主要生成工作,Claude 等模型则负责检查和验证。Hsu 强调,作者仍对最终结果负责。
11 月 6 日,Hsu 在社交平台 X 透露,他与威滕曾交流草稿,双方方案相近但 AI 使用策略不同。Hsu 认为在该类任务中 GPT 能力优于 Claude,主张利用较弱模型进行初步错误筛查,再由更强模型判断,形成互补工作流。
(来源:社交媒体 X)
学界关注:AI 生成内容的审查挑战
随着多篇高参与度 AI 论文的发布,物理学界展开了热烈讨论。Peter Woit 指出,虽然 AI 帮助研究者进入陌生领域值得关注,但目前工作仍在既有方向推进,距离彻底解决理论问题尚有距离。
理论物理学家 Matt Strassler 提醒,尽管作者努力优化可读性,但由 AI 生成的长篇复杂推导仍给同行评审带来巨大压力,人类研究者需投入大量时间理解底层逻辑。
(来源:Peter Woit 博客)
Reddit 物理学社区亦有观点认为,即便 AI 能快速获取完整证明,人类仍需具备审视其逻辑的能力,不能盲目采信模型结果。目前,Craig、Hsu 和威滕的成果均处于预印本阶段,有待进一步检验。但不可否认的是,AI 已实质性融入顶尖科学家的研究流程。

