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AI讓數學界大地震!「87年未解難題」雅可比猜想被 Claude一夜解決

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2026-07-25

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示意圖。資料照Photo by Thomas T on Unsplash
示意圖。資料照Photo by Thomas T on Unsplash

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這一天,數學界發生驚天動地大事,無數頂尖學者 87 年來都無法證明正確性的代數幾何難題「雅可比猜想」──不用證明了,這個猜想本身就是錯誤,證偽主角甚至還是 AI 模型 Claude Fable 5。

2026 年 7 月 19 日,世界盃足球賽接近尾聲之際,Anthropic 員工暨數學家萊文特·阿爾波格(Levent Alpöge)在社群軟體隨手寫下一句話與一段簡潔數學公式,沒有大篇長論、沒有發表論文,就那樣輕描淡寫指出 Anthropic 大型語言模型 Claude Fable 5 發現「雅可比猜想(Jacobian conjecture)」在三維空間的明確反例(推翻該猜想 N>2 的情況),一夜之間超過 2,000 萬次瀏覽。

這條消息為何如此驚人?簡單說,該反例讓 87 年來試圖證明雅可比猜想正確性的頂尖數學家們淪為笑話。

雅可比猜想是德國數學家奧特-海因里希·凱勒(Ott-Heinrich Keller )於 1939 年提出的代數幾何核心難題,主張如果一個多元多項式映射的雅可比行列式始終為非零常數,則該映射整體上是否一定可逆(存在多項式反函數)?

微積分反函數定理告訴我們,如果一個函數在某一點的雅可比行列式不為零,那麼該函數在該點附近就具有一個局部反函數,因此我們對雅可比猜想的直覺認知是「對」。

更白話一點來說,想像有個規則可以把空間任何一點變到另一個點(也就是映射),而雅可比猜想主張只要「局部不塌陷」特性(即雅可比行列式始終為非零常數)在整個空間、每一點都成立,那麼映射全域變換一定可逆,每一個輸出點都應恰好對應一個輸入點,你永遠能唯一反推──每個終點都只對應一個起點。

然而這道題目陷阱特別多, 87 年來一直沒人可完整證明雅可比猜想對或錯,歷史上已發表過的「證明雅可比猜想」論文數量極其龐大,最終都被發現存在細微漏洞,雅可比猜想因此被列入 21 世紀 18 大數學難題清單,更被戲稱為數學證明界吸血鬼,吸乾無數聰明、才華洋溢的年輕數學家精力。

現在這條數學界公認異常難證明的問題,突然就被 Levent Alpoge 和 AI 模型 Claude Fable 5 推翻了。

Claude Fable 5 直接拋出一個簡潔優雅的反例:

。科技新報提供

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設多元多項式函數 F:C³→C³ 為:

F(x,y,z) =((1+xy)³z+y²(1+xy)(4+3xy), y+3x(1+xy)²z+3xy²(4+3xy), 2x−3x²y−x³z ),可驗證此多項式映射的雅可比行列式恆等於 -2(非零常數,滿足猜想前提),然而這個函數不是單射,它能將空間中 3 個完全不同的點:(0, 0, -1/4)、(1, -3/2, 13/2)、(-1, 3/2, 13/2)全映射至同一影像點:(-1/4, 0, 0),因此函數 F 不存在反函數,根本不可逆。

簡單講,該反例滿足「局部不塌陷」條件,卻能找到 3 個不同起點全映射到同一終點,「唯一反推」無法成立(沒辦法從這個終點唯一反推回起點),廣義雅可比猜想就這樣被徹底證偽。

不久之後,GPT-5.6 跟進分析此結果並提出全新修正的猜想;OpenAI 員工也使用內部 Codex 獨立推導出類似反例。

數學天才張益唐被偷走的 7 年

美籍華裔數學家張益唐 2013 年因發表「孿生質數猜想」論文,首次證明存在無窮多對間隙為有限的質數,才從沒沒無聞的冷門學者一夕成名,這年他 58 歲,他的過往隨即被翻開檢閱。

人們才發現此前幾十年,張益唐的經歷是場學術悲劇。

1985 年,張益唐前往普渡大學攻讀博士學位,大膽挑選雅可比猜想作為畢業論文題目,他的指導教授莫宗堅(美籍華裔代數幾何學家)本身也是雅可比猜想研究學者。

莫宗堅給張益唐一條自己發表過的引理(Lemma)作為證明雅可比猜想方向,結果命運開了個殘酷玩笑,同行評審發現這條引理根本錯誤,張益唐的證明之路不只毫無進展,7 年來所有努力更瞬間瓦解。

莫宗堅諷刺張益唐「能力不適合走代數幾何這條路」,還發牢騷說張益唐浪費自己 7 年時間、拒絕為張寫推薦信,最後張益唐因求學期間未發表任何論文、也沒有指導教授支持,離開普渡大學後完全找不到相關學術工作,長期落魄打零工,後來才在新罕布夏大學謀得講師職位。

直到 2013 年發表孿生素數猜想突破性論文,張益唐才從一位默默無聞大學小講師變成全球知名數學家。

諷刺的是,如今雅可比猜想被 Claude Fable 5 證明本身就是錯誤,苦了張益唐學術生涯為此漂泊數十年,但也終於還張益唐一個公道。


本文轉載自2026.07.21「科技新報」,僅反映作者意見,不代表本社立場。
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