AI协作攻克百年物理难题:汤姆逊问题N=7获形式化证明
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10个Claude Sonnet 5.5智能体通过15小时自主协作,完成对困扰物理学界122年的汤姆逊问题N=7的数学证明。该成果通过Lean内核与独立内核nanoda的双重验证,标志着AI开始具备自主开展数学研究的能力。
汤姆逊问题要求确定N个电子在球面上的最低能量排布方式。此前仅对2、3、4、6、12个点完成严格证明,而7个点的最优构型长期悬而未决。数值模拟显示五角双锥构型能量最低,但缺乏严密数学证明。
实验中AI智能体自主构建协作网络,通过1270条技术讨论消息完成算法探索。最终生成的17,890行Lean形式化证明,采用区间算术与精确代数运算,彻底排除浮点误差影响。任何整数修改都会触发nanoda验证报错。
证明策略将连续构型空间按最小内积值划分为多个区域,通过精确整数数据与二阶极小值定理锁定唯一解。验证结果显示Lean内核编译耗时599秒,nanoda校验零错误,完成8,928个编译任务。
此次突破标志着数学研究流程正被AI代理:从问题定位、路径探索到代码整合、形式化验证,全程无需人类介入。10个AI智能体自主完成建群、分工、代码合并与验证,证明AI已具备独立开展数学研究的潜力。