
AI 辅助突破理论物理瓶颈:胶子与引力子的计算新篇章
2025年,一群理论物理学家在研究胶子(传递强核力的基本粒子)行为时陷入了计算困境。为了寻求突破,他们与 OpenAI 合作,测试 AI 助手在处理复杂量子物理问题中的能力。2026年初发布的预印本显示,AI 不仅将原本需要数月的计算工作缩短至数周,甚至在科研中扮演了“协作伙伴”的角色。
核心难题:散射振幅的计算
粒子碰撞服从量子物理的概率定律,物理学家需通过计算“散射振幅”来确定各种结果的概率。然而,这类计算极其复杂,涉及数百个数学项。虽然胶子的部分散射振幅表现出惊人的简洁性,但在粒子数量增加时,其数学难度呈指数级上升。
AI 的“降维打击”
物理学家利用 OpenAI 的 GPT-5.2 Pro 模型来攻克这一难题:
- 胶子研究: AI 不仅发现了物理学家遗漏的数学简化方案,还猜想出适用于任意数量胶子的通用表达式。随后,更高级的未公开模型在 12 小时的运算后给出了严谨证明。
- 引力子拓展: 基于胶子的成果,研究人员仅通过引导,便让模型成功推导出了引力子的类比散射振幅。引力子计算的复杂性远超胶子,但 AI 的表现让物理学家感叹:“现在的物理难题不在计算,而在验证与撰写。”
从工具到合作伙伴
正如哈佛大学物理学家、该研究合著者安德鲁·斯特罗明格(Andrew Strominger)所言,AI 模型已经模糊了“工具”与“合作伙伴”的边界:“它直接告诉我‘显而易见的推广是……’并写下了完整公式,这简直就像我那些令人讨厌的同事会做的事。”
这项成果不仅展示了 AI 在前沿物理领域的巨大潜力,更标志着科学研究模式正在发生深刻变革。物理学家现在的工作重心,已逐渐从手动计算转向对模型产出成果的验证与理论深层解读。