GPT-6 Astra在核聚变领域创下新突破，推翻59年理论

新智元报道：一个悬而未决的核聚变难题，困扰科学界达59年之久，而GPT-6 Astra只耗时20分钟34秒便给出了答案。相关的物理学家在提问时轻描淡写地鼓励道：“你已经解决过许多数学问题了，所以我相信，只要你足够坚持，就能做到！”最终，ChatGPT呈现的是一系列自1967年以来无人解出的精确数学解。Astra所发现的首个解答包含多层嵌套的磁面，模拟出的磁力线以红黄两种颜色展现。

这一成就迅速在社交媒体平台X上引发广泛讨论。一位来自京都大学，专注于核聚变研究的博主发文感慨，人工智能与人类共同探寻新科学的时代已然来临。此次攻克的难题源于等离子体物理学者哈罗德·格拉德在1967年提出的猜想。他曾断言，缺乏对称性的情况下，没有办法实现光滑的三维等离子体平衡。这个猜想此后延续了近六十年，直到9月下旬，两篇论文先后发布，共同颠覆了这一理论，其中两组对立的解答均由Astra发现。

9月10日清晨6点44分，马里兰大学的等离子体物理学者马特·兰德曼向GPT-6 Astra Pro发送了一段关于设计一种能有效限制等离子体的非对称磁笼的提示词。他特别指出，所需的磁场结构应当为层层嵌套的磁面，类似于洋葱，并要求散度为零，确保磁力线不会凭空出现或消失。同时，磁力线在环绕甜甜圈运动时，需以螺旋的形状前进，物理学家用“旋转变换”来表示该过程，并用ι来记作。兰德曼示意，整个结构还要符合MHD（磁流体力学）的力平衡条件，确保等离子体向外施加的压力与磁场力量相互抵消。他最后用激励的话语鼓励Astra全力以赴。

在完成回答时，Astra第一时间表明：“我找到了一系列显式且精确的解。”而兰德曼所列的所有条件，均得到了满足。从内部到外部，磁场压力层层递减，嵌套的磁面也以公式准确表达。位于中心的磁轴呈非平面曲线，甜甜圈的各个环形部分形态各异，且没有轴对称性。当切开该解的不同位置，截面的形状各不相同，磁轴也随之上下移动。接着，Astra主动指出了自身的不足：这组解的旋转变换ι为整数，意味着磁力线在甜甜圈运行一周时，会刚好绕截面转两圈，然后回到起点，形成闭合回路。尽管如此，兰德曼在提示词中提到，ι并非整数只是附加要素，因此这组解依然可接受。但他理想中的结果是取无理数的ι，使得磁力线不断缠绕，而不是返回同一初始点。

第二天下午4点05分，兰德曼将该解作为附件返还，要求Astra再次努力，特别强调ι必须为非整数，最好是无理数以实现磁力线的不闭合。完成后，Astra花费了33分37秒，首次交出的结果却是：“没有完成。”但它并没有空手而归，它证明了一个关键限制条件，即背后的“二次振子”构造使得磁力线在x、y和z三个方向的运动，自始至终频率锁定为整数比，ι始终为整数。换句话说，从根本上讲，这是一个难以突破的限制。

在同一对话中，Astra随后切换构造，交出了第二组解。这次的结果显示，ι伴随磁面变化而变化，几乎每一层的磁面上ι都是无理数。磁面在运动中不断扭曲，呈现出新的可能性。在提交前，它还对1202个点进行核算，确保了公式的精确性，并通过多重检测验证准确无误。

当晚8点27分，兰德曼又询问了两个细节，一是磁轴是否为平面曲线，二是真空旋转变换是否非零，只靠外部线圈而不依赖等离子体自身的电流，磁力线是否还能继续转动。11分钟后，Astra回应称，磁轴位于一个平面上，呈椭圆形，并确认真空旋转变换虽小，但确实不为零。

在接下来的十天里，兰德曼使用仿星器平衡求解器DESC对两组解进行了相应分析，并用SymPy与Mathematica逐项推导方程。最终，9月22日，研究论文在arXiv平台发布，开头致谢部分提到：“这些解是通过人工智能模型GPT-6 Astra Pro发现的，论文部分内容亦由其起草，所有方程均由作者手动验证。”与此同时，他还将三段对话的记录及验证脚本以PDF格式上传至GitHub仓库，展现了对研究过程的透明性。

哈罗德·格拉德的理论观念让等离子体研究悬而未决了近六十年，核聚变技术的最终目标是将高温等离子体封闭在一个甜甜圈形状的磁笼之中。理想情况下，这个磁笼应当由一层又一层的嵌套磁面构成，磁力线顺着各自的磁面环绕，通过层层递减的压力来维持平衡。