2024 年，来自马斯克的 AI 初创公司 xAI 的工程师 Hieu Pham 在社交媒体上发布了一则令人震惊的消息：该公司第三代 AI 模型 Grok-3 已成功证明了数学上悬而未决的黎曼猜想。这一消息犹如一颗重磅炸弹，在数学界和科技界引发了轩然大波。按计划，Grok-3 的发布日期是 2024 年 12 月，但这一提前爆出的消息让人们的目光瞬间聚焦到了这个强大的人工智能模型上。
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xAI 公司采取了一项大胆的决定：在验证这一证明之前，他们将暂停 Grok-3 的进一步训练，因为他们担心这款模型可能已经发展到超出人类掌控的水平。要知道，Grok-3 的训练使用了 10 万块英伟达最新的 H100 GPU，这显示出了 xAI 在 AI 领域的雄心壮志和在技术投入上的巨大决心。在金融投入方面，仅在 GPU 上的花费就可能达到近 30 亿美元，如此巨大的投入也让人们对 Grok-3 的能力充满了期待。这一事件不仅让人们对 Grok-3 的智能水平感到惊叹，也引发了对于人工智能发展潜力和风险的深入思考。如果 Grok-3 真的成功证明了黎曼猜想，那么这将是人工智能领域的一个重大突破，同时也将对数学、密码学、物理学等多个领域产生深远的影响。黎曼猜想由德国数学家波恩哈德・黎曼于 1859 年首次提出，是数论中的一大核心问题245。黎曼在一篇题为《论小于给定数值的素数个数》的论文中，用函数讨论了素数的分布问题，并提出了黎曼猜想25。该猜想主要是关于黎曼 zeta 函数零点分布的，其内容为：黎曼 zeta 函数的所有非平凡零点都全部位于实部等于 1/2 的直线（临界线）上245。![]()
黎曼 zeta 函数是一个复变函数，最初是对级数的推广3。当把级数中的变量从实数扩展到复数时，函数变得更加复杂且有趣3。对于某些复数，zeta 函数的值为零，确定这些零点在复平面上的具体位置是数学中最具挑战性的问题之一3。其中，容易证明对于所有负偶数，zeta 函数的值为零，这些零点被称为平凡零点35。而黎曼猜想所关注的是非平凡零点的分布情况35。黎曼猜想的重要性不言而喻。它是数学领域中最重要的未解决问题之一，对函数论和数论的发展影响深远2。许多数论和复变函数领域的工作都基于黎曼猜想为真这个前提，因此一旦证明了黎曼猜想，许多其他相关工作也将得到完整的证明3。例如，黎曼猜想的解决可能会帮助解决著名的哥德巴赫猜想等其他数学难题2。也正因如此，黎曼猜想被列为克雷数学研究所悬赏的七大数学难题之一，吸引了无数杰出数学家的目光2。1903 年革兰的研究：1903 年，革兰证明了黎曼 zeta 函数的前 15 个零点对黎曼猜想成立，这是该猜想研究的最早成果之一25。虽然这只是一个初步的验证，但为后续的研究提供了重要的参考和信心。此后，数学家们不断努力，试图验证更多的零点是否符合黎曼猜想。1989 年康利的研究：1989 年，美国数学家康利证明了至少有 40% 的零点位于临界线上。这是对黎曼猜想研究的一个重要进展，进一步支持了黎曼猜想的正确性。但这仍然只是一个部分结果，无法完全证明所有的非平凡零点都在临界线上2。2018 年迈克尔・阿蒂亚的宣称：2018 年 9 月 20 日，数学家迈克尔・阿蒂亚宣称自己证明了黎曼猜想2。在海德堡论坛上，阿蒂亚爵士解释了黎曼猜想的本质及其与素数的相关性，并提出了对黎曼猜想证明方法的一个简单思路，其灵感来源于他在 2018 年 ICM 上提出的精细结构常数的推演。然而，由于这篇文章目前还未经过同行审议，一些学者对他的推演过程或证明过程存疑2。尽管如此，阿蒂亚的尝试也为破解黎曼猜想提供了一种新思路。2024 年Guth 和 Maynard 的突破：在 2024 年 5 月，MIT 数学教授 Larry Guth 和牛津大学菲尔兹奖得主 James Maynard 在黎曼猜想方面取得了重大突破3。他们确定了一种特定类型例外数量的新上限，打破了此前 80 多年的纪录，得到了数轴上短区间内素数数量的一个更好的近似值，并有望提供更多关于素数行为的见解。虽然这离完全解决黎曼猜想还很远，但仍然是一个历史性的时刻。4.1 AI在数学证明中的潜力
人工智能在数学领域已经展现出令人瞩目的能力：
1.2020年，DeepMind的AI系统在组合数学问题上取得突破
2.2022年，机器学习算法帮助发现了新的数学定理
3.2023年，多个AI系统在辅助数学证明方面取得进展4.2 需要谨慎对待的理由
然而，对于Grok-3可能证明黎曼猜想的消息，学术界普遍持谨慎态度：
1.数学证明的严谨性要求极高，需要经过严格的同行评议
2.AI生成的"证明"可能存在逻辑跳跃或隐含假设
3.历史上的多次错误尝试提醒我们保持警惕
4.AI模型的"黑箱"特性可能使验证工作变得更加困难五、未来展望
无论Grok-3的证明最终是否被证实，这一事件都为我们带来了重要启示：
1.AI在数学研究中的作用正在从辅助工具向核心贡献者转变
2.人机协作可能是解决复杂数学问题的新范式
3.需要建立新的方法论来验证AI生成的数学证明
Grok-3与黎曼猜想的相遇，不仅是数学史上的一个重要时刻，也是人工智能发展史上的关键节点。无论最终结果如何，这一事件都将推动我们重新思考AI在数学研究中的角色，以及人类智慧与机器智能的关系。在等待专家验证的过程中，我们既要保持适度的怀疑态度，也要对AI在数学领域的潜力持开放态度。毕竟，正如历史上很多重大突破一样，革命性的发现往往来自意想不到的地方。
【图文来源】微信公众号：人工智能学家
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