这类科技自媒体,让一个好好的事情变了味道。作为物理领域的,我来严肃的讨论一下这个事情吧。
我看了这个事情的报道,以及crooks本人的学术和这个热力学问题本身。这不是人和AI的竞赛,这是人机协作的突破。而且是非常美好的突破和相互配合。其实是值得庆祝的。在这个事情上,Crooks 提供问题与判断,Claude 提供洞察与执行力,两者共同完成了一个传统模式下可能需要数月的工作。
在这里,Crooks(人类)的贡献是方向、问题与判断。这是最根本的前提。这个关于"详细涨落定理(DFT)下熵产生统计量的完整约束"的问题,是 Crooks 自己长期思考的开放问题。没有他精准地定义问题边界,AI 不会自发去研究这个特定方向。没有可能性。AI不知道这个方向到底重要在哪里。
Crooks 作为随机热力学的奠基人之一(Crooks 涨落定理的提出者),他清楚知道已有哪些零散结果,但这些结果"始终缺少一个统一的几何图像",他也清楚知道问题的物理意义和数学难点在哪里。这种知道什么还不知道的能力,其实也是目前 AI 不具备的。
Claude用的是多轮往复对话,而非一次性提问。 Crooks 需要在每一轮中判断 Claude 的输出是否合理、是否偏离物理直觉、是否有数学漏洞,并给出下一步的提示。论文以 Crooks 的名义发布,他需要对结果的物理正确性和数学严谨性负全责。Lean 4 的形式化验证提供了很强的可信度,但选择用 Lean 验证、设计验证策略,仍需要人类的判断。
那么,claude的贡献在哪里?是洞察、推导与形式化。
Claude 能够识别出,所有已发表的 DFT 界,都是同一个凸体的低维投影。这个"统一几何图像"是此前人类研究者(包括 Crooks 自己)都未能完整给出的。 Claude 还发现了关键的技术突破口:DFT 的均值函数可以用一个新的形式来表达。直接把问题换了一种解决方法,最后借助已经有的数学方法完成求解。
Lean 4 的形式化证明,工作量极大且容错率极低。Crooks 在另一个实验中用Claude 形式化一篇数学论文,Claude 在 2 小时内自主完成了全部工作。这篇论文最后在 Crooks 的指导和反复修改下完成的,而非 AI 独立闭门造车。
如果问人和AI到底谁更重要?这可能是个伪问题。
因为,从提问的角度,人类更重要,AI 目前无法自主提出"有价值的开放问题"。它能做的是:给定一个定义良好的问题,在已知知识空间内寻找连接和证明。Crooks 问题意识、方向判断、领域直觉是前提。Claude 的执行、推导、写作是放大器。而从工作的完成来看,Claude 的贡献是决定性的。没有 Claude,这个统一框架可能在 Crooks 的脑子里再转几年也无法落地。尤其是 Lean 4 形式化这种人类极不擅长、AI 相对擅长的工作,Claude 的作用几乎是不可替代的。
然后,我想问的是,为什么Claude可以给出这种物理领域里深刻的洞察?
这倒是一个触及 AI 本质的好问题。
我想,根本原因其实不在于AI更聪明,而在于它的认知架构与人类完全不同。它以一种人类生理上不可能实现的方式处理信息。这种差异不是量的差距,而是质的差异。
人类专家的认知是深度优先的。Crooks 作为随机热力学的奠基人,他的大脑里装满了这个领域的成功路径和失败记忆。当他看到一个数学结构时,他的直觉会优先调用那些在过去证明有效的工具——这既是优势,也是牢笼。
Claude 则不同。它的训练本质上是对人类全部数学文献的一次无偏见的压缩。当Crooks 给出问题时,Claude 同时激活统计物理中的涨落定理,凸几何中的 moment body 理论,经典矩问题中的 Wronskian 技巧,甚至是一些看似无关领域的结构(如正权重分解)。
它不受——这是物理问题,所以应该用物理方法——这种学科壁垒束缚。这种跨领域的模式匹配能力,是人类单个大脑在生物学上无法实现的。这是AI非常巨大的优势。
人类的工作记忆容量也极其有限。面对一个复杂的数学证明,人类必须分步骤进行,每一步只能同时考虑少数几个变量,然后把中间结果写在纸上,清空大脑继续下一步。
Claude 的上下文窗口相当于一个巨大的工作记忆。它可以同时保持问题的原始定义,十几种不同的尝试路径,每种路径的中间推导,各种路径之间的逻辑关系。在 Crooks 的案例中,Claude 能够同时追踪DFT 的均值函数结构,经典矩问题的正权重分解这两个远距离的概念,并在它们之间建立映射。人类专家做到这一点需要数周甚至数月的酝酿期,而 Claude 可以在一次对话中完成。
人类还有一个致命的认知弱点:我们已经投入了大量时间的方法,会变得难以放弃。如果一个物理学家花了三年时间发展某套数学工具,他的潜意识会抵抗这套工具可能不是最优路径的想法。而Claude 没有自我,没有学术声誉的顾虑,没有"我在这上面花了三年"的沉没成本。当 Crooks 描述问题时,Claude 可以冷酷地评估所有路径的相对优劣,不会因为某条路径更优雅或更符合传统而给予额外权重。
在 Crooks 的案例中,关键突破点在于发现一个函数项可以写成正权重的简单弛豫项之和。这个观察可能过于初等,以至于人类专家(包括 Crooks 自己)可能因为这太简单了,不可能是我找了多年的答案而忽略它。Claude 没有这种心理障碍。
它非常实事求是。
人类数学家依赖"直觉"和"显然"。很多证明中的"显然"步骤,实际上是逻辑链条中最薄弱的环节。Claude 在形式化(如 Lean 4)方面的优势,恰恰来自它没有"直觉"——它只能一步一步严格推导。这种笨拙反而成了一种优势:它不会因为看起来对而跳过验证。在 Crooks 的论文中,43 个 Lean 模块形式化证明,意味着 Claude 把每一个显然拆解成了可验证的逻辑。人类几乎不可能以这种严格性完成如此规模的形式化工作。那么,AI为什么提不出来好问题呢?
这就触及了 AI 的根本局限。Claude 的洞察是重组,不是创造。是重新建立各种连接,但不是一种觉醒。
提出一个好问题,需要价值判断,比如,这个问题为什么重要?解决它能带来什么?需要物理直觉,比如,这个数学结构在真实世界中对应什么?还需要,审美,什么样的答案是美的?还需要自我怀疑,我是否问对了问题?这些能力,依赖的是人类的主体性——我存在于世界中,我的认知是有限的,我想要理解什么。Claude 没有这种意识。它不知道"熵"在物理世界中意味着什么,不知道一个统一理论对科学家来说为什么令人兴奋,甚至不知道解决和真正理解之间到底有什么区别。
在 Crooks 的案例中,Claude给定 DFT 的数学框架,发现凸体结构,完成证明,写出论文。Crooks判断"熵产生的统计约束"是一个值得投入的问题,也知道已有结果的碎片感是不令人满意的;在 Claude 输出后判断这个凸体图像确实统一了所有已知结果;最后决定用 Lean 验证并公开发表。
可以把 Claude 想象成一个拥有全人类图书馆记忆、但从未离开过图书馆的学者。它能在书架上发现两本相隔五百年的书之间的隐秘联系,能以一种没有偏见的方式重新排列知识。但它不知道的是,为什么有人要写这些书,书里的知识在图书馆外的世界意味着什么,下一本应该写什么书。Crooks 这样的科学家,是那个在图书馆外经历了风雨、带着伤痕和渴望走进来的人。他知道要找什么,知道找到后意味着什么。
Claude 比人类更强的洞察力,本质上是一种认知架构的优势:
无偏见的跨领域模式匹配,超人类的工作记忆,不受沉没成本和权威束缚和严格的形式化能力。
这些就是AI工作的最根本优势。
但它提不出好问题,因为提问需要主体性、价值判断和物理直觉——而这些是存在于世界中的生物才能拥有的东西。所以,这不是AI 比人类聪明或人类比 AI 聪明的问题。这是两种完全不同的认知形态在特定任务上的互补。Crooks 的案例当然没有证明了 AI 可以替代科学家,它展示的是,当人类的《问题感》与 AI 的《连接匹配》结合时,可以突破人类认知的生物学极限。
这是非常美好的事情,对于科学研究来说。
