🔬Doing Vibe Physics — Alex Lupsasca, OpenAI
Алекс Лупсаска, физик-теоретик и лауреат Breakthrough Prize 2024 в номинации New Horizons, рассказывает, как GPT-5 за 30 минут воспроизвёл одну из его лучших работ, а позже решил задачу его научного руководителя Эндрю Строминджера из Гарварда быстрее, чем тот успел долететь до OpenAI. Команда сначала добилась прорыва с амплитудами «single-minus» для глюонов, а затем перенесла подход на гравитоны: ChatGPT сгенерировал 110 страниц новой физики за день, привнеся техники, неизвестные авторам. После трёх недель проверки родилась новая статья по квантовой гравитации, написанная менее чем за три дня. Лупсаска ушёл в саббатикал из Vanderbilt и присоединился к OpenAI, чтобы расширять границы применения AI в физике. Ключевой приём — «прайминг» модели разогревающей задачей из учебника, что качественно меняет её способности на научном фронтире.
🔬Vibe Physics в действии — Алекс Лупсаска, OpenAI
Некоторые люди сходят с ума по GPT 5.5. Некоторые люди. Это история Jagged Frontier. Люди, использующие AI для написания писем или даже для кодинговой реализации, находят прирост умеренным, тогда как те, кто толкает модель до предела, обнаруживают, что пределы просто сдвинулись наружу.
Алекс Лупсаска отслеживает этот предел уже полтора года. «Когда вышел GPT5, он смог воспроизвести одну из моих лучших статей (на которую у меня ушло очень много времени) за 30 минут».
Но Алекс также отмечает, что этот сдвиг остался в основном незамеченным.
Я помню, когда вышел GPT-5… в Twitter приём был прохладным. Многие говорили: ну, мы ждали гораздо большего, и он не лучше пишет письма. И я помню, как думал: окей, GPT-3 умел писать письма. Насколько лучше он может стать в написании писем? Дело не в этом. Но на научном фронтире возможности действительно взлетали.
Мы разбираем его статью и многое другое вместе с ним в сегодняшнем выпуске Science pod! Смотрите здесь.
«Оскар по физике»
Алекс рано заявил о себе в карьере прорывами в нашем понимании чёрных дыр. Он также известен по проекту Black Hole Explorer и приложению для iPhone, которое делает визуализацию чёрных дыр увлекательной и интерактивной для широкой аудитории. Алекс получил Breakthrough Prize 2024 New Horizons in Fundamental Physics. Известная как «Оскар по физике», это, пожалуй, самая престижная награда, которую может получить теоретик на раннем этапе карьеры.1
Алекс впервые увидел перспективы AI в теоретической физике, когда попросил o3 помочь со своим исследованием. В подкасте Алекс вспоминает, как просил GPT помочь с вычислением, на которое ушли бы дни, и получал результат за одиннадцать минут.
Он сразу осознал, насколько серьёзным окажется влияние AI на его работу, хотя его коллеги-физики и более широкое сообщество встретили это прохладно или скептически.
Момент Move 37 для AI x Physics
GPT-5 только что вышел, и Алекс попробовал попросить его решить задачу из только что опубликованной статьи. GPT-5 ответил «нет решения». Но Марк Чен, CRO OpenAI, надавил чуть сильнее и предложил Алексу «разогреть» модель учебной задачей-разминкой, которую она легко решила2. После применения этого трюка с «праймингом» GPT-5 смог воспроизвести его полный результат за одиннадцать минут (да, статья вышла уже после cutoff обучения модели).
«Это меняет всё». Алекс отмечает, что мы, похоже, на пороге массивного сдвига в теоретико-физических рассуждениях. Год назад LLM только начинали корректно работать с математикой. Теперь ChatGPT может воспроизвести его сложнейшую статью за время, нужное на кофе.
Алекс был в саббатикале в Vanderbilt и присоединился к OpenAI, чтобы начать раздвигать границы способности AI ускорять физику.
«AI решил задачу, прежде чем самолёт сел»
Алекс начал по-настоящему испытывать GPT, обращаясь к коллегам за задачами, на которых те застряли. У его бывшего научного руководителя по PhD (проф. Эндрю Строминджер из Harvard) была интуиция насчёт определённых физических величин, известных как «single-minus gluon tree amplitudes».
В определённых случаях эти амплитуды могут быть ненулевыми, хотя ранее считалось, что они всегда обращаются в ноль3. Команда развила эту интуицию и вывела формулу для этих величин, которая казалась ненулевой, но в остальном была совершенно неподатлива.
Над этой задачей провели больше года без реального прогресса.
Проф. Строминджер планировал прилететь в OpenAI, чтобы поработать над задачей через неделю после начала первоначального разговора. За эту одну неделю ChatGPT полностью решил задачу — как вспоминал Алекс, прежде чем самолёт Строминджера успел приземлиться.
Интересно не только то, что ChatGPT решил эту задачу, но и как именно. Модель быстро нашла предельный случай (известный как «half-collinear regime»), у которого в ретроспективе есть приятное интуитивное объяснение4. Взяв этот предел, громоздкие результаты схлопнулись до простой и интуитивной формулы!
Последним шагом было доказать эту интуитивную формулу. Команда начала со свежей сессии, дала промпт с контекстом того, что они узнали ранее, и спустила модель с поводка. ChatGPT не только смог воспроизвести предыдущий результат — он доказал его, используя технику, неизвестную авторам!
Момент Vibe Physics
С конкретным успехом в кармане команда задалась вопросом: можно ли с помощью ChatGPT генерировать новую физику с нуля? Они взялись за задачу, которую считали более сложной, — рассмотреть гравитон, гипотетическую частицу, которая должна появиться при объединении гравитации и квантовой механики.5 Они написали простой промпт с просьбой к ChatGPT провести то же исследование, что и в работе про глюоны, но для гравитонов. И нажали «вперёд»!
Дальше произошла настоящая «vibe physics»: ChatGPT выкатил 110 страниц новой физики, новых вычислений и новых техник. Это заняло день, и большинство взаимодействий шло по знакомому паттерну для любого, кто пользуется кодинговым агентом:
GPT: Вот ваш <длинный, подробный, потрясающий результат>. Хотите, чтобы я сделал <ещё одну действительно крутую вещь>? Алекс: Да, пожалуйста! GPT: <делает действительно крутую вещь>
А для тех, кто смотрит вглубь: это действительно не было прямым отображением 1-к-1 между глюонами и гравитонами. ChatGPT импортировал новые техники, необходимые из-за природы гравитонов, и применил их безупречно.
Следующие три недели они потратили на верификацию всех результатов. И вуаля! Новая статья с новыми результатами в квантовой гравитации, созданная меньше чем за три дня в сумме. Поистине «Feel the AGI moment».
Тем, кому интересно: есть блог-пост с полным транскриптом от первоначального промпта до финальной статьи. Даже если вы не знаете физики, безумно видеть, как страницы корректных вычислений выпадают из простых промптов вроде «Да, посчитай сначала вне SD. Это первый шаг».
Out-of-domain = новое знание
Качественное отличие Vibe Physics от Vibe Coding в том, что Vibe Physics означает реальное расширение фронтира человеческого знания. Глядя на результаты по глюонам и гравитонам, они кажутся в ретроспективе — как многие результаты в физике и математике — естественными расширениями уже известного. В этом и состоит часть их красоты. Но это была задача, поставившая в тупик экспертов на год. Хотя в ней всё ещё есть привкус рекомбинации, такого никогда раньше не делали.
Возможно, всё ещё есть большие классы задач, в которых AI не будет хорош, и подходы, до которых AI может не додуматься. Это тот самый «вкус», о котором все говорят. Алекс рассказал нам, что эти возможности, однако, позволяют ему исследовать множество возможных направлений, чтобы намечать гораздо более амбициозные задачи для атаки. Когда AI способен выдавать результаты практически с той же скоростью, с какой мы можем их придумывать и валидировать, масштаб того, чего может надеяться достичь один теоретик, только что сильно, сильно вырос.
Готовя материал для этого подкаста, мы спросили AI, так ли это, и он подсказал премию IUPAP, которую Алекс, как выяснилось, тоже получил в 2024 году.
Это интересный приём промптинга. Заставить модель думать в правильном направлении, решив более лёгкую, но связанную задачу.
Если уж быть педантичным, исходное утверждение по-прежнему верно в случае «пространства-времени 3+1», того самого, что моделирует нашу реальность. Инсайт здесь в том, что если у нас два измерения времени и два измерения пространства, в математике происходит магия, которая ломает исходное предположение. Что значит иметь два временных и два пространственных измерения? Это весёлая дискуссия, до которой мы, к сожалению, не успели добраться.
Для экспертов: это эквивалентно одной частице, распадающейся на n-1 других частиц.
Об этой частице написано много, и есть лучшие источники, чем этот блог. Единственное, что здесь важно, — гравитоны являются аналогом глюонов, но для гравитации. И что понятие хиральности (helicity) сложнее, но всё же можно определить осмысленный аналог из статьи про глюоны.
Обсуждение этого эпизода
