科學界某些定律就像老舊的城牆，看似牢不可破，卻可能藏著一絲未察覺的縫隙。就在春節前夕，一群頂尖物理學家和OpenAI的工程師聯手，揭開了這樣一道裂縫。OpenAI最新模型GPT-5.2的Pro版和內部版本，協助研究團隊推翻了粒子物理學中，一個長達40年的「特定膠子碰撞的發生機率永遠為零」的假設。
這個發現不是憑空猜測，是建立在嚴謹的數學證明之上，論文現已正式發布於arXiv預印本平台，作者包括哈佛大學黑洞物理頂級專家安德魯．斯特羅明格（Andrew Strominger）、劍橋大學振幅計算權威大衛．斯金納（David Skinner），以及普林斯頓高等研究院的阿爾弗雷多．格瓦拉（Alfredo Guevara）和范德堡大學兼OpenAI研究員的亞歷克斯．盧普薩卡（Alex Lupsasca）。
膠子是原子核的黏合劑，它們像無形的膠水，把質子和中子裡的夸克緊緊綁在一起。如果沒有膠子，整個物質世界就會崩解。物理學家研究粒子碰撞時，常用「散射振幅」（scattering amplitude）這個工具來計算碰撞的可能結果和機率。在膠子碰撞的特殊情況下，如果其中一個膠子的自旋方向是負的（向左轉），而其他全都是正的（向右轉），教科書告訴我們，這種碰撞的振幅為零，意思是，它永遠不會發生。這個結論源自1980年代的量子場論（Quantum Field Theory，簡稱QFT）發展，支撐它的包括韋恩伯格（Steven Weinberg）的軟定理（Soft Theorem），一個描述粒子變得軟弱時行為的數學規則。40多年來，沒人質疑過，因為在一般條件下，它確實成立。
但這群研究者不滿足於現狀，他們先用手工計算了少數幾個膠子的碰撞，從3個到6個膠子的各種碰撞情形，得到了那些碰撞的數學表達式，這些公式複雜得像一團亂麻，隨著膠子數量增加，項數呈指數爆炸，人眼根本看不出頭緒。於是，他們把這些數據餵給GPT-5.2 Pro。模型做了兩件事，先是大幅簡化那些繁瑣的表達，讓它們變得清爽易懂，接著，從中辨識出一個模式，提出一個適用於任意膠子數量的通用公式，這個公式出奇簡單，只取正一、負一或零這些值，卻精準描述了碰撞振幅。
較驚人的是，OpenAI的內部版本模型接手後，花了12個小時，獨力推導出完整的數學證明。它不僅驗證了公式，還用軟定理本身來確認多數情況下，振幅仍是零，但存在一個稱為「半共線」（half-collinear）動量配置的特殊區域，這裡的膠子動量不是隨意散布，而是部分對齊，像半條直線那樣排列。在這個邊緣地帶，舊假設失效，振幅變成非零。這有點像教科書說水在攝氏一百度沸騰，卻忘了提那是標準大氣壓下的條件，若換個環境，結果就不同了。
斯特羅明格，這位黑洞物理權威，看完結果後感慨道，「AI走了一條人類從未試過的路徑」。普林斯頓理論物理被引用率最高的學者尼瑪．阿爾卡尼-哈米德（Nima Arkani-Hamed）則興奮地說，這讓他想起15年前的疑問，現在終於看到簡潔的解答。加州大學聖塔芭芭拉分校的納撒尼爾．克雷格（Nathaniel Craig）也評價，這是足以登上頂級期刊、推動理論物理前進的重大進展。
這件事的深意，不只在於一個新公式，它顯示了AI已從單純的計算助手，轉變成能從混亂數據中撈出規律的夥伴。物理學界中有個存在已久的規矩，當複雜計算，最後化約成優雅公式，往往暗示背後有更深層的結構等待挖掘。這次發現的通用公式，正是這樣的信號，或許能延伸到重力子碰撞，甚至影響量子重力的研究。當然，這不是AI獨力完成的奇蹟。物理學家先定義問題、打下基礎，AI才完成那關鍵一躍。但這一躍，人類獨自試了多年，始終跨不過去。
科技產業發展迄今，已歷經無數浪潮，從網際網路到區塊鏈，惟這次感覺不同，AI開始在基礎科學留下足跡，而且得到哈佛、劍橋和普林斯頓的背書，這道門開了，未來會湧現出什麼，大家可以拭目以待。
（作者為富瑜文教基金會執行長）
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