
没读过物理教科书,AI-Newton靠自己从零推导出万有引力与牛顿力学。(达志/ShutterStock)
AI-Newton推导出的公式长这样
Researchers built an AI that taught itself 300 years of physics with zero physics knowledge
— How To Prompt (@HowToPrompt__) October 1, 2026
It rediscovered Newton's second law, law of gravitation, and energy conservation from scratch.
In 1907, Albert Einstein had what he called his "happiest thought": gravitational mass… pic.twitter.com/QUHVYiR4ka
北京大学高能物理组的研究,今(1日)在X社群平台上热议起来,该研究团队让一套完全没读过物理教科书、训练资料中毫无物理理论的AI人工智能自行推导物理。它事先不知道什么是质量、力、能量或重力,起点只有物体的位置和时间,从一系列杂凑的模拟实验资料中,它成功搭建出了牛顿力学,发明了质量的概念、然后观察到了动量,然后是能量守恒,也推导出了万有引力。
研究人员给这套“AI牛顿”(AI-Newton)46组古典力学实验,涵盖小球自由运动、弹簧振动、碰撞、斜面、抛体,一直到多个物体互相拉扯的较复杂系统,资料由微分方程算出后再加入高斯杂讯,刻意模拟真实量测下的不完美。
AI-Newton像学徒一样慢慢累积,系统内部有“概念库”与“定律库”,一开始几乎是空的。它会自己提出可解释的中间概念,例如由位置对时间的变化定义出速度,再从不同实验反覆出现的守恒量,抽出动能、弹性位能等概念,接着用符号迴归找出概念之间的关系。
某个定律在新实验失效时,它会尝试补上新的项目,扩大适用范围,如果知识变得臃肿时,再靠微分代数的简化演算法清掉冗余式子。
跑完一轮大约要几十个小时、上千次尝试。平均下来,它会登记约90个物理概念、约50条较一般的定律。
AI-Newton推导出的公式长这样
最醒目的成果,是AI-Newton重新推导出牛顿第二定律、能量守恒,以及万有引力,只不过它没有给这条定律取人类会懂的名字,论文里所谓的“牛顿第二定律”,是研究团队事后对照AI自己列出来的公式后对上的,不是系统自己命名的。
制图:张威翔|资料来源:北京大学高能物理组 AI-Newton 研究
这些定律都是人类早已知道的,但这套实验贵在于人类没有监督、没有先验物理知识的情况下,AI自己发明了可迁移的概念,再把定律从单一实验拓展到多重实验。
人类花了几个世纪,从落体、行星和碰撞中抽出质量、力和能量这些概念,这套系统则在受控的模拟世界里,用符号推理和自己逐步修正重现。
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