GPT-5.2, 새로운 물리학 공식 도출 성공했다

오픈AI가 GPT-5.2를 사용해 이론물리학 새 공식을 도출했다고 발표했다. 연구에는 프린스턴 고등연구소와 하버드 대학도 참여했으며 인간이 도출했던 복잡한 공식의 단순화 및 일반화에 성공했다. 연구팀은 성과를 논문으로 투고할 예정이며 이미 미심사 논문이 공개되어 있다.

연구팀이 다룬 건 소입자 일종인 글루온 진폭에 관한 공식 도출. 지금까지 글루온에 대해서는 글로온 n개가 관여하는 상호작용에서 1개만 음의 헬리시티를 가지고 나머지 n-1개가 양의 헬리시티를 가질 경우 진폭은 0이 된다는 정설이 존재했다. 하지만 일부 연구자는 진폭은 0이 되지 않는다고 주장하며 진폭 계산식을 만들기 위한 연구를 계속해왔다.

인간 연구자는 지금까지 n=3, n=4, n=5, n=6인 경우 공식을 도출했지만 n의 수가 증가함에 따라 공식이 급격히 복잡해지는 문제가 있었다.

인간이 도출한 공식은 다음과 같다. 식(29)는 n=3일 때의 진폭을 구하는 공식으로 간단하게 정리되어 보인다. 그러나 n=4의 식(30)이나 n=5의 식(31)에서는 공식이 복잡해진다. 그리고 n=6의 공식은 다음과 같다. 매우 복잡해졌다.

이번 연구에서는 인간이 도출한 공식을 단순화하는 작업을 GPT-5.2 프로에 실행시켰다. 그 결과 n=3, n=4, n=5, n=6의 공식을 단순화하는 데 성공했다.

GPT-5.2 프로는 이들 공식에 존재하는 잠재적 수학 패턴을 바탕으로 모든 입자 수에 대응하는 간단한 공식도 도출했다. GPT-5.2 내부 스캐폴딩 버전에 의한 12시간 추론 결과 공식 증명을 작성하는 데도 성공했다.

프린스턴 고등연구소에서 이론물리학을 연구하는 니마 아르카니-하메드(Nima Arkani-Hamed) 교수는 이번 연구 성과에 대해 자신은 15년 전에 이 문제를 처음 접한 이래로 줄곧 관심을 가져왔다며 이 논문에서 놀라울 정도로 간단한 공식이 제시된 걸 보고 흥분하고 있다며 자신에게 간단한 공식을 찾는 작업은 번거로운 것이며 컴퓨터로 자동화할 수 있지 않을까 오랫동안 생각해왔다고 밝혔다. 이어 많은 분야에서 이런 일이 일어나기 시작한 것 같다며 이 논문 사례는 현대 AI 도구의 힘을 활용하기에 적합하다고 생각한다면서 가까운 미래에 AI가 간단한 수식 패턴을 인식하는 범용적인 도구로 발전해 나가기를 기대한다고 밝혔다.

연구 결과를 담은 논문은 프리프린트 서버 아카이브에 공개되어 있다. 지금은 논문 투고를 위한 절차가 진행 중이며 오픈AI는 커뮤니티 피드백을 받고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.