解释下Claude Fable 5破解雅各比猜想的事,这事还和张益唐的博士论文有关

  “雅各比猜想”的一维形式很简单,必然成立,不是猜想。Claude Fable 5和数学家 Levent Alpöge 于2026年7月20日(世界杯决赛时)完成了破解,找到反例,猜想在三维情形下被证伪。更高维多半也能证伪,二维情况不知道。

  和张益唐的关系是,他的博士论文就是关于雅各比猜想的,里面用了导师莫宗坚的一个“引理”。总之,引理和博士论文都是往“雅各比猜想是正确的”方向做。出问题的是这个引理,被发现有问题,搞得整个论文失去了基础。学生和导师起了冲突,混得不行。

  设 f:C→C 是一个多项式函数,若其导数 f ′ (x)=c (非零常数),则 f 是全局可逆的,且逆映射也是多项式。这个其实很平凡,导数是非零常数,f(x)必然是ax+b这种线性函数。线性函数的逆映射,当然也就是线性函数,是多项式函数。注意这里C是复数域的。

  把这个观察推广到多维,就说若多项式映射 F:Cn →Cn 的“雅各比行列式”为非零常数,则 F 是可逆的(即存在多项式逆映射)。这里出了个“雅各比行列式”,其实就是求偏微分,如图二。这个行列式计算出来,居然是个非零常数,等于变量自己乘来乘去全消掉了,那是非常强的约束。有这么强的约束,就猜测F是可逆的,最起码就是两个点对应不同的点,不然不可逆了。

  那AI找的反例,其实很简单,就是图三。f1、f2、f3就分别计算输出点的三个坐标值。最容易验证的是坐标对应:(0,0,−1/4)对应(−1/4,0, 0),这个把xyz代进去直接算就成立了。(1,−3/2, 13/2)也是对应(−1/4,0, 0),都代进去直接算。

  “雅各比行列式”值为-2,这也是简单的多项式乘法验证。如图四,计算出9个偏导数。然后行列式的值,就是死算,要很多步,但确实最后xyz全部对消掉了,剩个-2。

  这个确实非常巧妙,人几十年都想不出来,主要是没想到去构造反例。真要去构造,其实没那么复杂,就是非常巧妙。