Kebuntuan pembuktian matematika dalam fisika teoretis yang berlangsung sekitar satu dekade akhirnya terurai setelah fisikawan menggunakan AI generatif. Namun, jawaban awal dari Claude tidak langsung diterima karena para peneliti masih menemukan bagian yang perlu diperbaiki.
Gagasan inti yang diajukan model AI itu dinilai benar dan kemudian dikembangkan menjadi solusi analitis yang sahih. Hasil kerja tersebut dipublikasikan pada 1 Juli di Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment.
Masalah yang Lama Tidak Terpecahkan
Persoalan ini berkaitan dengan fenomena jamming, yaitu perubahan kumpulan partikel dari keadaan bebas bergerak menjadi padat dan kaku tanpa membentuk susunan teratur. Kondisi itu dapat dibayangkan seperti bola biliar yang terus ditambahkan ke meja hingga tidak ada lagi ruang untuk bergerak.
Ketika titik kritis jamming tercapai, setiap partikel terkunci oleh partikel di sekelilingnya. Fenomena ini sebelumnya telah dirumuskan secara matematis oleh Giorgio Parisi, Francesco Zamponi, dan rekan-rekannya dalam makalah tahun 2014.
Rumus tersebut memunculkan dua parameter, a dan b, yang menjelaskan perilaku sistem saat mendekati titik kritis. Hasil numerik terus menunjukkan bahwa keduanya memiliki hubungan a+b=1, tetapi pembuktian formalnya tidak kunjung diperoleh.
| Unsur | Peran pada jamming |
|---|---|
| Parameter a | Menjelaskan skala distribusi gaya kontak antarpartikel |
| Parameter b | Menjelaskan skala celah kecil antarpartikel |
| Hubungan a+b=1 | Hasil yang berulang muncul dalam perhitungan numerik |
Kesulitan itu semakin penting karena Matthieu Wyart dari EPFL juga memperoleh hubungan yang sama melalui pendekatan berbeda. Pertemuan hasil dari dua jalur tersebut mengisyaratkan adanya prinsip yang dapat menjembatani keduanya.
Claude Menawarkan Jalur dari Dalam Persamaan
Setelah sekitar 10 tahun tanpa kemajuan berarti, Parisi mencoba Claude buatan Anthropic untuk menelaah persoalan tersebut. Model itu lebih dahulu mampu mereproduksi hasil numerik dari makalah 2014 sebelum diminta menjelaskan dasar matematis hubungan a+b=1.
Menurut laporan Kompas.com yang mengutip Live Science, keluaran LaTeX dari Claude segera menarik perhatian Zamponi. Ia menilai gagasan utama dalam jawaban AI tersebut sudah berada di jalur yang tepat.
Temuan pentingnya adalah solusi tidak memerlukan asumsi fisika tambahan dari luar persamaan. Jalan pembuktian justru tersimpan dalam struktur persamaan yang telah lama dipelajari para fisikawan.
Para peneliti mencapai bentuk solusi yang siap dipublikasikan melalui sekitar 40 kali prompt. Proses tersebut menunjukkan AI dapat membantu menemukan langkah formal yang sebelumnya luput, tetapi tidak menghapus kebutuhan akan pemeriksaan ilmiah oleh manusia.
Manusia Tetap Menentukan Arah Riset
Zamponi menilai nilai utama AI bukan pada penggantian peran fisikawan, melainkan pada akses cepat terhadap kemampuan matematika formal yang luas. Menurutnya, keahlian semacam itu tidak selalu menjadi fokus kerja harian peneliti fisika teoretis.
Parisi, peraih Nobel Fisika 2021, dan Zamponi memperlihatkan pola kerja ketika manusia menetapkan masalah, memeriksa jawaban, serta menentukan validitas hasil. AI berperan memberi kemungkinan langkah baru saat metode yang biasa digunakan tidak lagi menghasilkan kemajuan.
Pendekatan serupa juga diterapkan Zamponi pada masalah penambahan sekuensial acak bola keras berdimensi tinggi. Dalam pekerjaan lanjutan itu, AI membantu mempercepat penulisan dan optimalisasi kode, sementara sebagian besar gagasan konseptual tetap datang dari peneliti.
