OpenAI 於 9 月 8 日公開一份證明,宣稱解決了數學未解難題之一的納維-斯托克斯方程式存在性與光滑性問題[1]。完成證明的是尚未發表的內部模型,該公司稱其效能遠勝 GPT-6 Astra。這個懸而未決約 90 年的問題,由 AI 搶先給出答案。
懸置 90 年的難題被內部模型攻下
納維-斯托克斯方程式把牛頓第二運動定律套用在流體上,描述液體與氣體如何運動[1]。它把流體視為連續介質而非分子的集合,廣泛應用於飛機設計、天氣預報與血流研究。
尚未解決的,是這種連續介質近似會不會崩潰。三維、密度固定的不可壓縮流體,從光滑狀態開始運動後,能否在有限時間內產生奇異點?這裡的奇異點指流體速度在有限時間內無限增大。黏性的作用是讓運動趨於平緩,因此爭論焦點在於速度能否越過黏性而發散。
方程式本身可追溯到 19 世紀 Claude-Louis Navier 與 George Gabriel Stokes 的研究。1934 年 Jean Leray 證明了廣義意義上解的存在性,但這些解是否始終保持光滑一直沒有答案。2000 年,克雷數學研究所把該問題列為 7 個千禧年難題之一[1]。
OpenAI 內部系統給出的,是一份解析證明加上 Lean 證明輔助系統中的形式化:靜止的光滑流體可以在有限時間內產生奇異點。該公司表示,這相當於成立了千禧年難題官方表述中的論斷 C 與 D,因而解決了這個問題[1]。
解的樣貌是被拉長成義大利麵的漩渦
證明給出的解是一個漩渦[1]。它一邊向內螺旋,一邊被越拉越長,形狀近似義大利麵。中心區域一邊收縮一邊加速,而整體能量始終維持有限,符合物理定律的要求,發散的只有速度。
技術難點在於,崩潰必須由流體自身的運動引發,而不是人為施加無窮大的外力。加速度、壓力梯度、動量傳輸、黏性這幾項都要變大,同時又要精確抵銷。正是這種平衡,讓速度無限增大的同時外力仍維持光滑。
1 萬個代理、88 小時:用數字看這次嘗試
這次工作由多個代理協同的系統完成[1]。代理可以讀取快取版本的網路內容,也可以執行程式碼,並在各自的小組內相互通訊。得出納維-斯托克斯結果的那一組,規模約為 1 萬個代理同時運作。
時程相當緊湊。新內部模型的訓練從 8 月 28 日開始。9 月 1 日,OpenAI 聽到有兩個千禧年難題被解決的傳聞,隨即對剩餘問題展開評估。代理在 9 月 5 日得出結論,距離最初啟動約 88 小時。之後透過 GPT-6 Astra 完成 Lean 形式化與驗證,又花了 17 小時[1]。
運算資源的消耗也一併公開。在全部嘗試的問題上,代理共送出 490 萬則訊息,輸出約 3,000 億個 token。其中僅納維-斯托克斯部分就占 270 萬則訊息、約 1,300 億個 token[1]。在面向記者的說明會上,該公司高層表示解決這個問題的成本達到數百萬美元(數億日圓)規模[2]。
代理的運作方式也有講究。同一問題的不同表述被分給不同小組,其中版本 A 與 B 指向證明,版本 C 與 D 指向反證。進行到一定階段後,團隊用 Codex 彙整各組最有價值的洞見,再寫進後續提示詞,形成類似雜交的流程[1]。
在攻克主目標之前,代理還被要求處理一個據稱較容易的課題:拿掉黏性項後的歐拉方程式正則性問題。針對不加外力的版本,將近 100 個代理協作約 50 小時,給出了否定的結論。正是看到這個結果,OpenAI 才決定把資源集中到納維-斯托克斯上[1]。
成果歸屬的爭議同時浮上檯面
發表的同時,圍繞過程的摩擦也攤在檯面上。OpenAI 表示,9 月 1 日聽到的傳聞涉及 Anthropic 員工 Levent Alpöge 與紐約大學數學教授 Tristan Buckmaster 的研究[1]。在 9 月 6 日完成 Lean 驗證後,OpenAI 稱已聯繫兩人,提出同步發表並明確其優先權,此時才得知對方的成果是帶外力的歐拉問題。
Buckmaster 則公開質疑,OpenAI 是否沿著從兩人研究中得知的方向推進,並對 Codex 的非公開資料是否發揮作用表示疑慮[2]。OpenAI 予以否認,稱無論研究人員或代理,都沒有在兩人公開成果之前看過其內容。該公司首席研究長 Mark Chen 在記者說明會上表示,為了解決這個問題,沒有任何人或 AI 系統翻查過使用者資料,並稱對相關指控感到失望[2]。
OpenAI 表示,不打算為這項結果申領 100 萬美元(約 1.5 億日圓)的千禧年獎金[1][2]。該公司把這次公開定位為對模型進展的報告,稱其不是終點,而是 AI 發展歷程的一個切片。
※1 美元 = 154 日圓(截至 2026 年 9 月 8 日)
需要留意的是,證明本身尚未經過數學界的同儕審查並獲得廣泛接受。OpenAI 同時公開了證明文本與 Lean 形式化,但外部數學家的獨立驗證仍在前方。
總結
OpenAI 宣布,藉由未公開的內部模型與約 1 萬個代理,在約 88 小時內得出納維-斯托克斯方程式有限時間奇異點的證明。成果連同 Lean 形式化一併公開,整體消耗約 1,300 億個輸出 token。與此同時,與從事相近研究的數學家之間也出現成果歸屬上的分歧。AI 觸及數學最前沿,以及推進方式受到追問,在同一天並排發生。
來源: https://openai.com/index/navier-stokes-solution
來源: https://www.axios.com/2026/09/08/openai-math-solution-navier-stokes-credit
