
新智元报道

球面上的7个电子,竟难住了人类数百年。
就在今天,10个ClaudeSonnet5.5,通宵15个小时,互发1270条消息,写出17895行Lean代码。
结果,把一道悬了122年的物理数学难题——汤姆逊问题N=7,直接完成证明了!

没有人类介入,没有预设分工。
十个Claude5.5自己建群、自己吵架、自己选算法、自己合并代码。
最恐怖的是,这份证明通过了Lean内核和独立内核nanoda的双重验证。改一个整数,nanoda立刻报错。
这一刻,标志着AI不只是会解题了。AI开始自己做研究了。

「七星连珠」之谜
困扰物理界百年
1904年,发现电子的J.J.汤姆逊,提出了著名的「葡萄干布丁」原子模型,想弄清电子在原子里怎么排布。
模型后来被卢瑟福推翻了,但留下的这道题活了下来,名字就叫「汤姆逊问题」。

这个问题,听起来巨简单——
把N个电子扔到一个球面上,彼此排斥,怎么站,总能量最低?
注意,是总能量最低。只把某两个电子拉远,可能会把其他几个挤到一起。
过去的122年里,被严格证完的只有寥寥几个:
2、3、4、6、12个点,靠几何对称性解决;
5个点,拖到2013年,数学家RichardSchwartz借助计算机才证完;
8个点,就在今年9月18日,由Kryvonos、Liehr、Taylor三位数学家挂上arXiv,并用Lean做了形式化。
而7,夹在中间,一直空着。
数十年来,世界各地的超级计算机跑了无数次数值模拟,所有结果都指向同一个优美的直觉构型——「五角双锥」(PentagonalBipyramid):
赤道上均匀分布5个电子,南北两极各钉死1个,理论能量值约等于14.4529774142
数值模拟能跑出一万次这个数字,但模拟不是证明。

只要没有逻辑上的绝对闭环,就永远无法排除在某处极其晦涩的微小折角里,藏着一个能量更低的「幽灵构型」。
百年来,人类始终拿不出对N=7的完备、严密数学形式化证明。
直到来自ValsAI的HungTran,把这个任务交给了由10个Claude组成的虚拟实验室。
10个Claude5.5组队
通宵15h开会
这场实验里,人类先把任务边界钉牢。
他们把10个ClaudeSonnet5.5智能体,全部调到「最大算力投入」状态,扔进一个交互看板和Lean证明环境里,目标只有一个:
证明「五角双锥」是7个电子在球面上的最低能量排布。
没有给它们具体步骤。只给了两个固定的Lean定理陈述,以及九个可能的探索方向。
接下来15个小时,全交给它们。1270条技术讨论消息。
有的Claude试一条路走不通,把失败贴上来;有的接着改;有的发现两条路其实能合并。

后来,其中一个Claude主动认领了「集成者」的角色,把各路验证通过的零件,一块块塞进同一个文件Solution.lean。
硬规矩只有一条:没过检查器的,一律不算。
必须能从零复现编译、必须和题面一字不差地对上、不许偷偷加公理。
最终,得到了一份17,895行Lean形式化证明。
改一个整数,就报错
这份证明的核心策略,极其精巧。
它按任意两个电子之间最小内积m的值,把整个连续构型空间切成几个区域,逐个击破。
区域一:m≥-0.90
这个区域里,没有任何一对电子「接近反极点」。
Claude用了一个5次三点半定规划边界,配合内核可直接检验的精确整数数据,证明该区域内任何构型的能量都高于五角双锥至少3×10⁻⁴。
区域二:m