サイエンス

2026.01.24 15:00

賞金1億5000万円、ChatGPTで数学問題「リーマン予想」に挑むには?

リーマンゼータ関数(ゼータ関数)。Shutterstock

Q:無限なら、AIはどう役に立つのか?

A:「AIが力ずくで『無限個の零点を調べる』ことはできません。AIが助けになるとすれば、人間が、すべての零点を1度に覆う証明のアイデアを見つけるのを支援する形になります。」

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Q:零点が無限にあるなら、どうやって全部を覆う証明があり得るのか?

A:「証明は零点を列挙するものではありません。零点がどれほど遠くにあっても、すべてが従うべき規則を証明するのです。

こう考えるとよいでしょう。偶数は無限にありますが、『すべての偶数は2で割り切れる』ことは1つの論証で証明できます。

同じように、今回の証明はこう示すことになります。『もし1/2の直線から外れた零点が存在したら、性質Pと矛盾する』。そして性質Pはどこでも成り立つのだから、直線外の零点は存在し得ない――これで無限個を一気に覆えます。」

これはかなり分かりやすいと思った。「すべての偶数は2で割り切れるか」という例えに結びつけるアイデアは優れている。しかしここにはまだ、数学がその核心において哲学的になることを示す何かがある。私たちは無限を完全に探究することは決してできないのに、どうやって無限のパズルを解けるのか?仮説は結局のところ、ただの仮説ではないのか? 数学であれ他の分野であれ、例外が見つけるかどうかをどうやって知ることができるのか? この疑問と、このようなものを「解く」とはどういう意味かについて、さらに追求してみよう。

Q:でも、それは確かめられないのでは? 例外があるかどうかを知ることはできないのでは?

A:「その通りです。有限のリストのように『例外を探す』ことは確実にはできません。反証は原理的には簡単です:1/2の線から外れた零点を1つ見つけて、それを厳密に検証すればいい。

しかし証明は事例をチェックすることからは生まれません。どこまでチェックしても、まだ別の零点があるからです。計算で巨大な範囲をチェックすることはできます……しかしそれでも無限に多くの点がテストされないまま残り、もし例外が存在するなら、それは天文学的に離れた場所にあるかもしれません。」

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翻訳=酒匂寛

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