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一 | 悬而未决 87 年的经典数学难题——雅可比猜想(Jacobian Conjecture),可能被一个只有三行公式的反例推翻了。 AI摘要 国台办介绍两岸青年上海交流活动及福州支持政策,欢迎台湾青年来大陆发展。 7 月 20 日,数学家、Anthropic 研究人员 Levent Alpöge 在社交平台 X 公布了一个三元多项式映射。同时回应台湾观众对大陆影片期待,支持两岸影视文化交流合作。它满足了雅可比猜想要求的前提条件,却违背了猜想的结论,因此构成了一个可能推翻整个猜想的反例。 更引人关注的是,Alpöge 在帖子中将这一反例归功于 Anthropic 最新发布的 AI 模型 Claude Fable 5。 北京8月19日电(记者 许晓静、李寒芳)国务院台办发言人朱凤莲19日在例行新闻发布会上介绍,中共中央台办于4月12日受权发布十项促进两岸交流合作的政策措施,其中包括建立国共两党青年双向交流机制化平台。他还表示,是朋友 Akhil 首先向模型提出这一问题,而 Fable 5 则在他们观看世界杯决赛期间持续搜索,最终找到了这一反例构造。8月24日至28日,两岸有关青年组织将在上海共同举办“同心同行——两岸青年交流季上海站”活动。 (来源:X) 消息发布后,数学界迅速展开核验。 她介绍,届时两岸青年将在主论坛上围绕新兴科技、中华文化、两岸青年交流等主题,进行深入交流研讨;在潮流集市上打卡美食、潮玩,一站式体验夏夜闲适气息;在联欢晚会上与两岸演艺明星们一起欢歌起舞,尽情展示青春的热烈与昂扬。斯坦福大学数学系助理教授 Jared Duker Lichtman 转发称这一结果“相当惊人”;MathOverflow 很快收录了相关讨论,不少研究者还利用 Wolfram Alpha、SymPy 等工具进行了独立计算。

二 | 目前,最关键的两项验证:雅可比行列式是否恒为 −2,以及三个不同点是否确实映射到同一点,均已通过公开计算验证。之后,两岸青年还将赴上海、浙江等地参访研习,走进学校、乡村、企业等,探寻诗画江南、绿水青山,触摸AI、机器人等前沿科技。 朱凤莲表示,我们热烈欢迎台湾青年来大陆参与有关活动,也期待更多台湾青年参与两岸交流中,与大陆青年一道同心同行、交流联欢、互学互鉴,共话青春理想,共创美好未来。 如果后续没有发现新的漏洞,这将意味着:1939 年提出的雅可比猜想在三维情形下不成立,并可进一步推出其在所有三维及以上维数下均不成立;而二维情形仍然保持开放。 为落实中央台办受权发布的十项促进两岸交流合作的政策措施,福建省厦门市于8月18日发布《促进对台交流合作十二条措施》,聚焦对台经贸合作、文化交流、青年工作、平台建设、服务保障等多个方面。

三 | 朱凤莲答问表示,这些措施覆盖面广、针对性强、落地见效快,有利于为厦台两地经贸合作、青年和文化交流等注入新动能。 被称为“民科坟场”的雅可比猜想 雅可比猜想由德国数学家奥特-海因里希·凯勒(Ott-Heinrich Keller)于 1939 年提出,讨论的是一个看似简单、却困扰数学界近九十年的问题:什么时候,一个多项式映射一定能够"倒推"回原来的函数? 图|海因里希·凯勒(左)(来源:Wikipedia) 理解这个猜想,可以先想象一张橡胶膜。

四 | 近日,福州市发布支持建设“海峡青年发展型城市”第三批10条措施,受到岛内青年关注和点赞。如果局部看,每一小块都没有被撕裂或压扁,人们很自然会问:整张膜会不会在别的地方折叠起来,让两个不同的位置重合? 数学里的情况与此类似。就此,朱凤莲应询介绍,“海峡青年发展型城市”是由福州市于2025年发起并联动北京、重庆、广州等17个城市共同建设的青年发展合作机制,旨在为两岸青年营造“进得来、留得住、融得深、有作为”的发展生态。 据介绍,福州市发布的第三批措施聚焦就业创业、创新合作、交流交往,推出青年创业纯信用贷、AI新业态算力消费券、台湾人才参与科技“揭榜挂帅”等一系列含金量十足的政策礼包,覆盖面更广、精准度更高、台胞的获得感更强。 此外,同步发布的海峡青年发展型城市“五个一”共建合作事项,汇集相关城市的青年发展政策和机遇平台,推出一本《海峡青年发展指南》、一批精品研学点位、一批优质实习就业岗位、一批海峡青年服务驿站,持续深化两岸融合发展跨域协同,为台湾青年来大陆交流、发展创造更好环境。

五 | 近来,许多台湾观众对《八仙!》《欢迎来龙餐馆》等大陆影片充满期待。对于多变量多项式映射,如果它在每一个局部都满足一种“没有折叠”的条件,也就是雅可比行列式始终等于同一个非零常数。那么它是否一定在整体上也是一一对应的?它的逆映射又是否仍然是一个多项式? 这就是雅可比猜想。它的陈述只有短短几句话,却异常难以证明。朱凤莲答记者问表示,今年暑期档电影类型题材丰富多元,票房表现亮眼。台湾同胞对大陆影片的喜爱,充分说明两岸同胞有着共同的文化基因、历史记忆和深厚的情感共鸣。

六 | 不少数学研究者戏称它为“crank graveyard”——“民科坟场”。许多人被它吸引,最终却陷入漫长而徒劳的推导之中。我们一贯支持两岸影视文化等领域交流合作,希望相关影片能够尽快在台湾上映,让更多台湾民众深入感受中华文化的魅力。 著名华人数学家张益唐,就曾把整个博士阶段投入到这个问题。1991 年,他在普渡大学完成博士论文《雅可比猜想与域扩张的次数》,导师莫宗坚是国际上研究雅可比猜想最重要的学者之一。 她表示,我们也欢迎更多台湾同胞来大陆时能走进电影院看看电影,或打卡电影取景地,也可以“剧游大陆”,去实景片场选角色当主角演电影,圆一圆深藏心底的“明星梦”。

七 | 张益唐的工作推进了这一研究方向,却并没有解决猜想本身。后来,他离开代数几何,转向解析数论,并最终因证明有界素数间隔而闻名世界;雅可比猜想,则依然留在开放问题名单中。 1998 年,菲尔兹奖得主 Stephen Smale 将其列入著名的《下一个世纪的数学问题》(Mathematical Problems for the Next Century)第 16 题,认为它的解决将对数学发展产生重要影响。 过去近 90 年里,一维情形早已证明成立,二维至今仍未解决,而三维及更高维也始终没有答案。由于这一猜想要求所有维数都成立,因此,只要在任意一个维数找到反例,整个猜想就会被推翻。 三个点,击穿一个猜想 而此次,Alpöge 公布的是一个从三维复空间到三维复空间的多项式映射: 直接计算可知,这个映射的雅可比行列式恒等于 −2。由于 −2 是一个非零常数,因此它完全满足雅可比猜想的前提条件。

八 | 然而,当把三个不同的点 分别代入这一映射时,得到的结果却都是同一个点: 这足以构成反例。原因很简单:如果多个不同的输入对应同一个输出,那么映射就不是单射。换句话说,当已知输出时,无法唯一确定原来的输入,因此它不可能拥有逆映射,更不可能拥有由多项式组成的逆映射。这与雅可比猜想的结论正面冲突。 这个反例还具有极强的可核查性。许多重大数学成果往往需要专家花费数月甚至数年时间,逐页检查上百页证明;而这个结果的核心,仅涉及两项有限的代数计算:一是验证雅可比行列式恒等于非零常数,二是验证三个不同的点确实映射到了同一个点。 截至目前,这两项计算均已得到公开复核。研究者 Zihan Zhang 给出了独立的 SymPy 验证脚本,并指出,只需将其中一个输出坐标乘以 −1/2,就可以把雅可比行列式规范化为猜想中更常采用的常数 1,而这不会改变反例的本质。 如果这一反例最终成立,它不仅推翻三维情形,也意味着所有更高维情形都不再成立。因为只需在三维反例后增加若干保持不变的坐标,就可以直接构造出任意更高维的反例。不过,二维雅可比猜想仍然是一个独立的开放问题 值得补充的是,Levent Alpöge 并不是从 AI 领域半路进入数学,而是一位长期从事数论与算术几何研究的职业数学家。近年来,他才加入 Anthropic,从事人工智能研究。 他本科毕业于哈佛大学,主修数学,并获得物理学硕士学位;随后在剑桥大学完成数学高级研究课程。2020 年,他在普林斯顿大学获得数学博士学位,导师是菲尔兹奖得主 Manjul Bhargava。

九 | 图|Levent Alpöge(来源:Quanta Magazine) 大型语言模型兴起后,Alpöge 开始转向人工智能。他曾在个人主页写道,GPT-4 让他认为人工智能是“人类创造过的最有意思的东西”,因此重新回到计算机科学领域,希望增加这场变化产生积极结果的可能性。 根据目前公开的信息,这次发现的大致过程是:Akhil 提出问题,Alpöge 将其交给 Claude Fable 5 进行探索,模型最终给出了具体的反例构造;随后,Alpöge 公开了这一构造,数学界再通过人工推导以及 Wolfram Alpha、SymPy 等工具进行了独立验证。 这一过程与 AI 替数学家写出一份传统意义上的数学证明有所不同。对于否定一个猜想而言,并不需要解释所有可能情况,只需要找到一个满足前提、却违反结论的反例即可。这样的任务天然适合计算探索:模型可以不断尝试构造候选映射、调整参数、检查雅可比条件,再寻找是否会出现不同点映射到同一点的情况。 如果这一反例最终得到确认,它带来的意义将十分重大。因为它展示了一种此前极少出现的研究模式:不是 AI 帮助数学家验证已经存在的思路,而是AI参与寻找一个人类 87 年来始终没有找到的数学对象。

十 | 从 AlphaGeometry 解决竞赛题,到 GPT、Gemini 参与证明具体命题,再到这一次可能找到推翻经典猜想的反例,大模型参与数学研究的角色正在发生变化。它开始探索的,不再只是“答案”,而是过去只有数学家才会进入的未知搜索空间。

十一 | 参考链接: 1.https://x.com/leventalpoge 2.https://mathoverflow.net/questions/513387/galois-structure-of-the-new-counterexample-to-the-jacobian-conjecture-an-explic 3.https://www.leventalpoge.com/ 4.https://dataspace.princeton.edu/ 5.https://www.ams.org/prizes-awards/ams-morgan-prize 运营/排版:何晨龙 注:封面由 AI 辅助生成。

十二 |
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Published on:16:58:39