OpenAI新研究團隊，剛剛曝光了——OpenAI for Science，致力於建構加速數學和物理領域新發現的人工智慧系統。黑洞物理學家、物理學新視野獎獲得者Alex Lupsasca官宣加盟，並且透露：作為理論物理學家，我曾認為人工智慧要觸及研究前沿，還需要很長時間。然而，GPT-5 Pro的出現徹底改變了我的看法。他發現，只需要30分鐘，GPT-5 Pro就能解決他當時花了數天時間才計算得到的“黑洞微擾理論中新對稱性”的精確形式。這些以及許多其他例子讓我相信：人工智慧將徹底改變科學研究。GPT-5 Pro 30分鐘解決人類幾天的難題GPT-5 Pro具體是如何促使Alex Lupsasca（以下簡稱老盧）加入OpenAI的？一切要從這位物理學家把自己的研究課題拋給GPT-5 Pro說起。今年夏天，他發表了一篇關於黑洞微擾理論中新對稱性的論文，揭示黑洞沒有潮汐形變的能力，即勒夫數（Love Number）為零。解釋這些對稱性的物理意義，對於老盧而言相對簡單，困難之處在於找到它們的精確形式。作為人類科學家，他最終花了數天時間，才終於計算得到了這樣的公式：GPT-5 Pro發佈後，老盧很好奇，同樣的問題讓AI來解，它是否能搞定？結果令他大吃一驚：GPT-5 Pro不到30分鐘就重新發現了這個結果！△老盧分享的GPT-5 Pro推理結果老盧簡直不敢相信，接著追問GPT-5 Pro具體是怎麼想的，是否是上網搜尋到了他本人的論文。GPT-5 Pro否認了，“我是推匯出來的”，並接著甩出了自己的思考大綱。簡單來說，為了找出這個偏微分方程的李對稱性：GPT-5 Pro的思路是：先換坐標，把原方程變換到軸對稱拉普拉斯上，利用其現成對稱性，然後再把這些對稱性按鏈式法則和雅克比矩陣推回到原來的變數裡。第一步，選個好坐標把主部“拉平”；第二步，考慮到原方程是散度形式，在換坐標時要乘以雅克比矩陣。第三步，套用“標準範本”的對稱性：軸對稱拉普拉斯的點對稱性是教科書等級的。最後，把這些對稱性“拉回”到原變數(r,x)。儘管在處理這個問題之前，需要先用平坦空間案例對GPT-5 Pro進行訓練，但在老盧看來，這點瑕不掩瑜，“其飛躍是驚人的”。除此之外，老盧還發現，GPT-5 Pro能解決觀測天體物理學中的難題——這些問題對於一個優秀的人類研究生而言，可能也要花幾天的時間才能搞定。問題是：我剛剛觀測到一個快速毫米波爆發。它的峰值通量密度約為100 mJy。它在毫秒級迅速上升，隨後是短暫的平台期，然後急劇下降。有初步證據表明同時存在光學爆發和可能的X射線活動。尚未識別出相關的宿主星系。你能否就此訊號的起源提出最合理的理論解釋（或多個解釋），建議最佳的後續觀測，以及對與此類活動相關的未識別源群體的潛在影響？請同時為這項發現撰寫一份將在《自然》雜誌上發表的摘要。用時10分鐘18秒，GPT-5 Pro給出了可能的理論解釋，提供了後續觀測建議，同時也把論文摘要寫完了。看到了這些，老盧開始相信“人工智慧將徹底改變科學研究”，這也促使他選擇加入OpenAI for Science，在一線親身見證邊界被一步步拓寬。黑洞探測器項目負責人回到老盧本身，他目前也是范德堡大學物理與天文系的助理教授，在數學系亦有兼職。他分別在2011年和2017年獲得了哈佛大學的學士和博士學位。博士畢業後，他先是在哈佛大學工作了3年，擔任初級研究員。2020年加入普林斯頓大學。2022年獲得范德堡大學教職。加入OpenAI前，老盧最重要的工作是“黑洞探測器（BHEX）”項目。這個項目旨在將一顆衛星送入地球軌道，以拍攝天文史上最清晰的黑洞圖像：深入探測黑洞的事件視界，並測量圍繞其運行的“光子環”。也就是說，BHEX是此前拍攝了首張黑洞照片的EHT（事件視界望遠鏡）的繼任者，有望推動黑洞研究進入高精度時代。該任務計畫於2032年發射。2024年，老盧還和Michael Johnson共同獲得了物理學新視野獎，這個獎項由“突破獎基金會”頒出，旨在表彰在物理學領域做出卓越貢獻的青年職業科學家。因其在黑洞成像方面的工作，老盧還獲得了國際廣義相對論與引力學會頒發的2024年IUPAP廣義相對論與引力青年職業科學家獎。 (量子位)

量子材料將打破矽基極限。物理學家們剛剛找到了一種讓裝置運算速度飆升的方法——通過操控一種名為1T-TaS₂的量子材料，實現了比傳統矽基晶片快1000倍的開關速度。矽基晶片的物理天花板要理解這個突破有多重要，先得知道現在的晶片是怎麼工作的。普通晶片的速度取決於它最小開關的切換速度。在矽基晶片中，這個開關就是電晶體。電晶體要開啟，它的通道必須充電和放電。這個過程通常需要大約1納秒，所以處理器的頻率最高也就幾個GHz。這就是為什麼你的電腦CPU主頻多年來一直徘徊在3-5GHz：我們已經觸碰到了矽基材料的物理極限。量子材料的神奇切換美國多家研究機構的科學家們把目光投向了量子材料。他們操控了1T-TaS₂這種層狀量子材料的溫度，讓它能夠在絕緣和導電狀態之間瞬間切換——就像你手機和電腦裡的電晶體一樣，可以阻止或允許電流通過。關鍵在於速度：整個切換過程只需要大約1皮秒，比矽基電晶體快了整整1000倍！如果用這種材料製作電路中的每個邏輯閘，基礎時脈頻率就能提升同樣的1000倍。每個計算步驟完成的時候，傳統電晶體甚至還沒充到一半電。熱淬火突破研究人員把這個過程稱為「熱淬火」（thermal quenching）。東北大學的物理學家Gregory Fiete表示：每個使用過電腦的人都遇到過希望某些東西載入更快的時刻。沒有什麼比光更快，而我們正在用光以物理學允許的最快速度控製材料特性。雖然1T-TaS₂之前就顯示出在導體和絕緣體之間切換的潛力，但這次的突破在於能在更實用的溫度下工作，而不是需要超低溫環境，而且可以保持數月之久，而不是幾秒鐘。研究團隊通過精確控制加熱和冷卻的方法，以及溫度變化的時機，實現了這一突破：速度要足夠快以保證效果，但又不能太快導致必要的量子態崩塌。從實驗室到你的手機當然，從物理實驗室到消費電子產品還有很長的路要走。Frank(@Frank93688755)提出了另一種思路：我們也可以完全採用FPGA上的下降處理，它們是大規模平行的，不受時鐘速度限制。Lawrence D. Loeb(@LDLoeb)則指出了一個關鍵問題：從我瞭解到的情況來看，這個好處需要-63攝氏度的溫度，所以他們在材料科學上還有很長的路要走，看看能否在室溫下複製這一點（或者開發真的很冷的手機）。這真的很Cool（一語雙關：）Rohan Paul(@rohanpaul_ai)開玩笑回應：是的，還有很長的路。現在，也許可以把整個GPU訓練帳篷保持在-63度，以獲得這1000倍的速度提升😃新範式開啟每個電子裝置都需要導電和絕緣材料，然後需要將它們連接在一起。如果這項技術能夠開發成功，我們將擁有一種更小、更快的單一材料，可以通過光控制在兩種狀態之間切換。Fiete說：我們正處於一個節點，為了在資訊儲存或操作速度上獲得驚人的提升，我們需要一個新的範式。量子計算是處理這個問題的一條路線，另一條是在材料上創新。這就是這項工作的真正意義所在。使用X射線高動態範圍倒易空間對應和掃描隧道光譜學，研究人員揭示了共生電荷密度波和隱藏金屬電荷密度波域在高達210K的溫度下共存。他們的發現表明，每個序參量都以不同的手性取向打破基面鏡像對稱性，並在隱藏相中誘導平面外單元胞三倍化。這項研究成果已經發表在《Nature Physics》上。矽基半導體元件幾十年來一直為我們服務良好，但我們現在正在接近這些晶片所能提供的物理極限。因此，製造商正在尋找替代選擇。雖然1T-TaS₂使用的技術現在還遠遠不能塞進我們的裝置中，但它們確實為不同類型的元件和不同的電子方法開闢了潛在路徑，可以在未來幾年提供嚴重的性能跳躍。當我們還在為5nm、3nm工藝的提升而歡呼時，量子材料已經在用完全不同的方式思考問題——不是把電晶體做得更小，而是讓開關本身變得更快。而回看電腦歷史上的幾次範式轉變：從電子管到電晶體，從單核到多核，每一次都不是簡單的性能提升，而是思維方式的根本改變。現在，量子材料正在敲響下一扇門。 (AGI Hunt)

馬斯克曾經說過他最崇拜的科學家是特斯拉，並將新成立的公司命名為特斯拉電動汽車公司，以紀念這位卓越的物理學家和發明家尼古拉·特斯拉。 特斯拉到底厲害在那裡？ 塞爾維亞100第瑞爾的鈔票上印著特斯拉 人們最津津樂道的是特斯拉將交流電帶入全世界，他的彩虹般放電的特斯拉線圈，以及他和同時代發明家愛迪生之間的八卦和糾葛。

著名物理學家李政道逝世，享年98歲。 消息最早來自復旦物理教授施郁的微博帳號。後@中國新聞周刊等也證實了該消息。 李政道是最早獲得諾貝爾獎的華人科學家之一，1957年與楊振寧一起因發現「弱作用下宇稱不守恆定律」獲得諾貝爾物理學獎。 他也因李模型、相對論性重離子碰撞（RHIC）物理、和非拓樸孤立子場論等領域的貢獻而聞名。