GPT-5参与物理研究突破：重新定义教科书中的不可能

IT之家 2 月 14 日消息，OpenAI 今日宣布，在理论物理领域取得新的进展，其 GPT-5.2 模型成功推导出一项关于胶子（gluon）散射振幅的新结果。这项研究成果已通过 arXiv 预印本对外公布，并准备向学术期刊投稿。

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这篇预印本论文的作者团队阵容强大，包括了来自普林斯顿高等研究院、哈佛大学、剑桥大学、范德堡大学以及 OpenAI 的研究人员。他们研究的核心对象是与胶子相关的散射振幅。胶子是传递夸克之间强相互作用的媒介粒子。

**（IT之家注：散射振幅是粒子物理中用于计算粒子以特定方式发生相互作用概率的关键量。）**

在胶子体系中，许多树级（tree level，即只保留最简单、无量子环的费曼图）振幅会呈现出简洁得令人意外的新形式。这种化简在过去曾多次揭示量子场论中更深层次的结构。量子场论是统一狭义相对论和量子力学的物理学理论框架。

该论文聚焦于一个长期以来通常被认为“不存在”的特殊情形：当 n 个胶子中有且仅有 1 个为负螺旋度（helicity，指无质量粒子两种可能自旋取向之一），其余 n-1 个胶子均为正螺旋度时。根据教科书的论证，其对应的树级振幅必然为零。

研究指出，上述论断过于武断。教科书中的标准论证假设了粒子动量是普遍存在的，这意味着粒子的方向和能量并不处于任何特殊的排列或对齐状态。

因此，研究人员确定了动量空间中的一个特定且精确定义的区域。在这个区域内，上述教科书中的论证不再适用。该区域被称为“半共线（half-collinear）区域”，即胶子动量满足一种不常见但数学上有严格定义且本身具有美感的有序排列条件。

论文给出的结果是：在这一区域中，相关振幅并不为零。作者们还在一个特定的运动学条件下对其进行了具体计算。OpenAI 表示，这一结果将引出更多有待深入探讨的问题，研究团队也将进一步探索，例如计算引力子对应的类似振幅。

OpenAI 强调，论文最终给出的核心公式最初由 GPT-5.2 Pro 提出猜想。人类作者首先手工计算了若干整数值 n 的情形（最高做到 n=6），得到了一组非常复杂的表达式。这些表达式对应费曼图展开，其复杂度会随 n 增长呈“指数级”上升。随后，GPT-5.2 Pro 大幅化简了这些表达式，并给出了更为简洁的形式。在这些基础案例之上，GPT-5.2 Pro 进一步识别出数学模式，并提出了一个对所有 n 都成立的通用公式。

OpenAI 还透露，其内部使用的一个“带脚手架”的特殊版本 GPT-5.2 模型，仅用了大约 12 小时针对该问题进行推理，就得到了相同的通用公式，并生成了形式化证明。该公式随后被解析验证，确认其满足 Berends–Giele 递归关系。这是一种从小分量逐步构造多粒子树级振幅的标准方法。该结果也通过了软定理的检验，即当某个粒子动量趋于“软”极限时，振幅应满足的约束条件。

OpenAI 表示，在 GPT-5.2 的帮助下，这些振幅结果已经成功从胶子推广到引力子。更多泛化的结果也正在推进中，并将于后续另行报告。

此部分已略去论文具体网址。