GPT-6-Astra 在 TheoPhysEval 物理基准中解出 50 题中的 49 题,单题成本不足 3 美元
GPT-6-Astra solves 49 of 50 physics research problems at $2.40 apiece
一项新基准测试让商用 AI 智能体在无人类提示下解理论物理研究题,运行在 OpenAI Codex 环境中的 GPT-6-Astra 答对 50 题中的 49 题(98%),平均每题成本不到 3 美元,整套基准约 116 美元。
读者可看到智能体在理论物理论文级计算上的实测成绩、成本与失效模式,以及作者对科研训练和资源门槛的影响判断。
团队测试了市售的 AI 智能体,没有给它们任何人工提示。在 OpenAI 的 Codex 编程环境中运行的 GPT-6-Astra 拔得头筹。它在 50 道题中答对了 49 道,正确率 98%,平均每道题成本不到 3 美元,整个基准测试总花费略低于 116 美元。
该基准测试考察的是常规研究工作,而非重大难题
这套题目有意略去了重大未解问题,聚焦于作者所称的“按部就班”型问题,即研究人员将已知方法应用于稍作修改的问题。出题者往往只是改动自己近期某篇论文中计算里的几个数值,使新结果无法从旧结果中猜出。据研究人员称,这类问题常被交给博士生,作为进入研究领域的第一步。
一个来自黑洞研究的例子说明了这些问题仍然有多难。要解出它,需要找到一篇较早的论文,把其中的方程从五维时空搬到四维时空,再用自编程序计算结果。协调人 Suvrat Raju 是那篇旧论文的合著者,他花了大约一天时间。作者估计,在现代智能体出现之前,只有少数专家同时具备这些物理知识和计算方法的经验。即便是他们,也需要好几天。
这些问题横跨理论物理的十一个子领域,从流体流动、生物过程到粒子物理和宇宙学。每个智能体都运行了两次测试,一次是在有网络搜索的真实条件下,一次是在无互联网访问的隔离环境中。
在 Claude Code 中运行的 Anthropic Opus 5.5 以 92% 位居第二。Google 的 Gemini 3.8 Flash 得分 68%,而开放权重模型 DeepSeek-V4.1-Flash 和 GLM 5.3 分别达到 54% 和 42%。较弱的模型有时会犯下专家一眼就能看出的错误。在黑洞问题上,Gemini 和 GLM 在有网络搜索的那次运行中直接照搬了旧论文中的公式。那些公式适用于五维,而非所需的四维。
互联网访问带来的差异小得惊人。在没有网络搜索的情况下,Astra 和 Opus 各自得分 92%。许多问题依赖于研究论文中的公式,而模型通常拿不到这些论文。作者将此视为一个迹象,表明领先的语言模型实际上已经记住了理论物理文献的很大一部分。
在有网络搜索时,Astra 解出了所有问题,只有一道难倒了所有模型。那道题要求给出一个能产生给定曲线的方程。专家的解法依赖于特殊的数学形式,这些形式只有在更宽泛的意义上才算作所需的微分方程。作者承认这道题可能显得“不公平”,但他们认为它是现实的,因为研究人员常常不得不从不精确的数据中推断背后的物理。
若干 AI 的失误其实是答案本身有缺陷
对于几道题,与专家进一步核对后发现,他们的参考答案中存在细微、难以察觉的错误。修正这些错误后,Astra 的答案每次都是正确的。
这种模式也可以解释一个表面上的矛盾。这些智能体在 TheoPhysEval 上的表现优于其他一些物理基准测试,例如 CritPt,尽管作者认为他们自己的问题平均而言更难。一项近期研究发现,一些理论物理基准测试的评分有误,在某些情况下严重低估了模型的能力。
任何想核实结果的人都可以在 Hugging Face 上下载这些问题和测试设置,作为一个数据集。
为什么强大的计算能力尚未带来物理学突破
作者写道,当前一些最强大的模型在具体计算方面可能已经超越了最优秀的人类研究者,即使在专业领域也是如此。他们称这是一个重大里程碑。
他们指出,这种影响在数学领域更为明显,AI 智能体已经解决了重要的开放问题。据 OpenAI 称,其中包括关于描述流体流动方程的纳维-斯托克斯问题,这是著名的千禧年大奖难题之一。理论物理学尚未出现可比的突破。
作者解释说,具有可验证结果的具体计算只出现在研究过程的最后阶段。在此之前,必须有人构建理论并提出“正确的”问题。当一个问题的难度过大时,优秀的研究者会转向一个更简单但同样有趣的相关问题。当前的智能体并不擅长这一点。
物理学家对于什么问题有趣也有一种共同的——尽管远非一致的——判断。智能体似乎还不具备这种“品味”。当被要求设计新问题时,它们会陷入人类觉得无聊的细节之中。
研究人员强调,这些观察无法量化,也不是对 AI 发展方向的预测。他们认为 AI 智能体可能在不久的将来独立进行顶级研究,但这需要的不仅仅是解决问题的能力。
AI 已经在改变物理学家的训练方式以及谁能够参与竞争
作者已经看到了对训练的影响。直到最近,一些基准问题还非常适合作为早期职业研究者的第一个研究项目。但现在这已不再合适,除非目标明确只是把材料过一遍。
他们还指出了一个结构性问题:理论物理学在历史上所需的资金远少于实验研究,这使得该领域的机会相对平等。有能力的 AI 智能体可能会改变这一点。基准问题的求解成本仍然很低,Astra 的完整运行花费约 116 美元。然而,对于更难的问题,作者预计资源需求将急剧上升。到那时,即使是理论物理学,研究小组的预算也可能对其能取得的成果有更大的决定权。作者表示,这引发了该领域关于获取机会和平等机会的问题。
数学领域已经在进行这些讨论,例如围绕莱顿宣言。作者认为,理论物理学也应该在 AI 颠覆该领域之前展开这些讨论。至少有一个物理学流派迄今一直敦促研究人员“闭嘴,去计算”。如果品味和远见开始变得更加重要,物理学家可能需要转而“停下来,想一想”。
来源:The Decoder · the-decoder.com