Inte ett svar på din exakta fråga men ändå så väldigt besläktad att jag tycker att det förtjänar att nämnas: den naturliga kärnreaktorn Oklo, som upptäcktes 1972 i Gabon (Västafrika). Självbärande kärnklyvningsreaktioner ägde rum där för 1,8 miljarder år sedan. Fysiker förstod snabbt hur de kunde använda detta som en mycket exakt sond i neutronfångstvärsnitt så långt tillbaka. Egentligen publicerades en omanalys av data [1] 2006 med en av författarna till originalpapperen på 70-talet. Tanken är att neutronupptagning förstärks kraftigt när neutronenergi kommer nära en resonans i fångkärnan. Således skulle även en liten förändring av dessa resonansenergier ha resulterat i ett dramatiskt annorlunda resultat (en annan blandning av kemiska föreningar i reaktorn). Slutsatsen av papperet är att dessa resonanser inte förändrades mer än 0,1 eV.

Det bör noteras att det mest intressanta resultatet ur den teoretiska fysikens synvinkel är att denna potentiella förändring kan relateras till en potentiell förändring av finstrukturskonstanten $ \ alpha $. Papperet drar slutsatsen att

$$ - 5.6 \ times 10 ^ {- 8} < \ frac {\ delta \ alpha} {\ alpha} < 6.6 \ times 10 ^ {- 8} $$

[1] Yu. V. Petrov, A. I. Nazarov, M. S. Onegin, V. Yu. Petrov och E. G. Sakhnovsky, naturlig kärnreaktor vid oklo och variation av grundläggande konstanter: beräkning av neutronik för en ny kärna, Phys. Rev.C 74 (2006), 064610. https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.74.064610

Kommentaren som Samuel Weir gör om den fina strukturkonstanten är ganska nära ett svar. För elektromagnetiska övergångar av kärnan skulle dessa förändras om den fina strukturkonstanten förändrades över tiden. Ändå indikerar spektraldata om avlägsna källor ingen sådan förändring. Atomövergångarna skulle förändra deras energier och vi skulle observera fotoner från avlägsna galaxer med olika spektrallinjer.

För svaga och starka kärnkraftsinteraktioner är svaret svårare eller nyanserat. För de starka interaktionerna har vi mer ankare. Om starka interaktioner förändrade kopplingskonstanten skulle detta påverka stjärnastrofysik. Stjärnor i det avlägsna universum skulle vara betydligt annorlunda än de är idag. Återigen visar observationer av avlägsna stjärnor ingen sådan drastisk förändring. För svaga interaktioner är saker svårare.

Mycket kärnförfall beror på svaga interaktioner och produktion av $ \ beta $ -strålning som elektroner och positroner. Creationists kan hävda att frekvensen av svaga interaktioner var betydligt större under det senaste förflutna för att ge upphov till fler dotterprodukter än vad som sker idag. Detta ger sedan utseendet på hög ålder som inte finns där. Problemet med koldatering med förfallsprocessen $$ {} ^ {14} _ 6C ~ \ rightarrow ~ {} ^ {14} _7N ~ + ~ e ^ - + ~ \ nu_e $$ är att om detta har förändrats under de senaste $ 6000 $ åren, en favorit tid för kreationisterna, skulle detta innebära att det skulle finnas avvikelser mellan koldateringsmetoder och historisk rekord.

Inget av detta är egentligen ett bevis, men det faller i linje med Bertrand Russells idé om en tekanna som kretsar kring Jupiter.

Det finns olika frågor som man måste svara på, om man vill hävda att det hade skett stora förändringar i förfallshastigheter över geologisk tid. Här är vad jag tror kan vara det bästa experimentet för att bevisa detta påstående.

Utan att använda radiologiska bevis kan man dra slutsatsen att jorden är minst en miljard år gammal genom att räkna årliga sedimentationsskikt och mäta tjocklekar på berglager och korskorrelera mellan dem genom närvaron av identiska eller nästan identiska fossila arter. Detta är vad viktorianska geologer gjorde, vilket ledde till det enda fallet jag vet var geologin slog fysik för att utläsa sanningen. Fysikerna hävdade att världen inte kunde vara mycket äldre än 50 miljoner år, eftersom ingen känd kemisk process kunde hålla solen varm längre än så. Geologerna insisterade på minst en miljard år, och att om det inte var kemi, måste något annat driva solen. De hade rätt. Solen lyser av då okänd kärnfusion, inte kemi. BTW, det är "åtminstone" för att det är svårt att hitta sedimentära bergarter som är mer än en miljard år gamla, och sådana stenar innehåller inte användbara fossiler. Tektonisk aktivitet har raderat de flesta bevis för åldrarna före kambrium ... förutom zirkoner, men jag hoppar framåt.

Hoppa nu framåt till idag när vi kan göra isotopisk mikroanalys av uran och bly inuti zirkon ( zirkonium silikat) kristaller. (Hoppa till nästa stycke om du känner till radiodaterade zirkoner.) Zircon har flera unika egenskaper. En extremt hög smältpunkt. Extrem hårdhet, större än kvarts. Hög densitet. Omnipresence (zirkonium i smält sten kristalliserar alltid till zirkoner när smältan svalnar innan några andra mineraler kristalliserar alls). Och viktigast av allt, en mycket tät kristallstruktur, som inte rymmer de flesta andra element som föroreningar vid bildandet. Huvudundantaget är uran. Det enda sättet som bly kan komma in i en zirkonkristall är om det började som uran som förfaller till bly efter att kristallen stelnat från en smälta. Att uran finns i två isotoper med olika sönderfallstid och varje sönderfallskedja slutar med en annan blyisotop. Genom att mäta de relativa koncentrationerna av två bly- och två uranisotoper i en zirkon kan du räkna ut tiden sedan den bildades med två olika "klockor". Dessa zirkoner är typiskt lika stora som sandkorn, så ett stenprov kommer att innehålla miljontals oberoende "klockor" som möjliggör en bra statistisk analys.

Så, låt oss hitta några zirkoner i en vulkanintrång i en sedimentär sten vars ålder vi känner ungefär av viktoriansk geologi. Det är bäst om den magiga bergarten är en som bildades på stort djup, där alla befintliga zirkoner skulle ha lösts tillbaka i smältan. Närvaron av högtrycksmetastabila mineraler som diamant eller olivin skulle göra det möjligt för oss att härleda detta, och det faktum att alla zirkoner har samma uran-till-bly-förhållanden skulle bekräfta avdraget. Annars kan man förvänta sig att hitta en blandning av unga och äldre zirkoner. Välj den yngsta, som skulle ha kristalliserat vid intrånget, snarare än att ha återvunnits av tektonisk aktivitet från en äldre tid. (Vilket i många fall är den första urholkningen av jordskorpan, och den bästa uppskattningen av vår planet, men det är inte relevant här).

Jämför nu den ålder som härrör från radioaktivt sönderfall med den mindre exakta åldern från viktoriansk geologi. Om frekvensen av radioaktivt förfall har förändrats kraftigt under geologisk djuptid kommer det att finnas en oenighet mellan dessa två uppskattade åldrar. Dessutom kommer oenigheten att vara annorlunda för intrång i olika åldrar (som bedömts av viktoriansk geologi), men konsekvent för intrång av liknande ålder på olika platser.

Leta efter platser där det finns en sedimentär sten med intrång, täckt av en yngre sedimentär sten utan intrång, vilket innebär att intrångets ålder kan härledas till att vara mellan de två sedimentära skikten. Ju närmare de två sedimentära skiktens ålder, desto bättre.

Jag vet inte om detta har gjorts (jag hoppas verkligen det). Varje allvarlig förespråkare för tidsvarierande radioaktivt förfall behöver undersöka detta. Om ingen har tittat, gå ut på fältet, hitta dessa avvikelser och publicera. Det kan leda till ett Nobelpris om han har rätt. Det åligger verkligen honom att göra detta, för annars gäller Occams rakhyvel denna teori.

Tillbaka till fysiken, skulle jag ställa en annan fråga, om denna observation inte avslöjar starka bevis för att radioaktivt sönderfallshastighet gör varierar med tiden.Det är det här.Hur kommer det sig att $ ^ {238} $ U och $ ^ {235} $ U "klockor" i zirkoner alltid är överens?Radioaktivt förfall är i grunden kvanttunnel över en potentiell barriär.Halveringstiden beror exponentiellt på barriärens höjd.Alla föreslagna tidsvariationer skulle innebära att barriärens höjd varierade djupt, på ett sådant sätt att den relativa hastigheten på $ ^ {235} $ U och $ ^ {238} $ U-förfall inte ändras .Vilket är en stor fråga för någon sådan teori, med tanke på den exponentiella känsligheten för förändringar.

Grundtanken här är att vi inte "vet" någonting om "den verkliga världen". Allt vi har är en modell av världen, och ett visst mått på hur väl modellen matchar det vi observerar.

Naturligtvis kan du konstruera en helt konsekvent modell som säger "en osynlig, icke observerbar enhet skapade allt jag någonsin har observerat en sekund innan jag föddes, och fick den att se ut att vara mycket äldre av skäl som inte kan förstås av människor ". Men som Newton skrev i Principia i avsnittet där han anger sina "regler för att göra vetenskap", hypoteser non fingo - uppfinna inte teorier bara för att uppfinna dem .

Egentligen gav ett av Newtons exempel för att illustrera den punkten var spektakulärt fel - han använde sin allmänna princip för att dra slutsatsen att solen avger ljus och värme genom samma kemiska reaktioner som en koleld på jorden - men det är inte poängen : med tanke på den begränsade experimentella kunskap som han hade behövde han inte en annan hypotes om solen för att förklara vad som var känt om det.

Så situationen mellan dig och din vän är faktiskt tvärtom. Ni (och alla konventionella fysiker) har en modell av universum som antar att dessa konstanter inte förändras över tiden, och det passar mycket bra med experimentella observationer. Om din vän vill hävda att de gör förändras, åligger det honom / henne att hitta några observerbara fakta som inte kan förklaras på något annat sätt - och också att visa att hans / hennes nya hypotes förstör inte förklaringarna till något annat.

Som några av kommentarerna har sagt, om du börjar tippa med värdena för de grundläggande konstanterna i standardmodellen för partikelfysik, kommer du sannolikt att skapa en alternativ modell av universum som inte matchar observationer på i mycket stor skala - inte bara över dateringen av några få terrestriska fossiler.

"Den stora bilden" är mycket kritisk här.Du kan verkligen göra argumentet att det att hitta en fossil fisk på toppen av ett högt berg betyder att det måste ha varit en global översvämning någon gång i historien - men när du väl har en global modell för plåtektonik,du behöver inte längre betrakta den fossila fisken som ett speciellt fall!

Jag trodde att jag skulle inkludera något om hur kopplingskonstanter och massor varierar. Det här kan vara lite av ämnet och jag tänkte ställa en fråga som jag själv skulle svara på. Hur som helst här går.

Vi har ett antal mängder i universum som är relaterade till varandra av grundläggande konstanter. De två första av dessa är tid och rum, som är relaterade till varandra genom ljusets hastighet $ x ~ = ~ ct $. Ljusets hastighet är något jag anser vara helt grundläggande. Det är verkligen i korrekta enheter en lätt sekund per sekund eller en. Ljusets hastighet definierar ljuskottar som är projektiva delutrymmen för Minkowski-rymdtiden. Minkowski-rymdtiden kan tänkas på grund av en fibrering över det projektiva utrymmet som ges av ljuskotten. Den andra grundläggande kvantiteten som relaterar fysiska egenskaper är Planck-konstanten $ h $ eller $ \ hbar ~ = ~ h / 2 \ pi $. Detta ses i $ \ vec p ~ - ~ \ hbar \ vec k $ där $ \ vec k ~ = ~ \ hat k / \ lambda $. Detta relaterar till momentum och våglängd och ses också i osäkerhetsprincipen $ \ Delta p \ Delta x ~ \ ge ~ \ hbar / 2 $. Osäkerhetsprincipen kan anges enligt metoden Fubini-Study, som är en fibrering från ett projektivt Hilbert-utrymme till Hilbert-rymden. Dessa två system delar anmärkningsvärt liknande struktur när de ses på detta sätt. Jag kommer då att säga som ett postulat att $ c $ och $ \ hbar $ är helt konstanta, och eftersom momentum är ömsesidig längd är Planck-konstanten i naturliga enheter längd per längd och är enhetlös.

Det finns andra konstanter i naturen, såsom elektrisk laddning. Den viktigaste konstanten som oftast citeras är den fina strukturkonstanten $$ \ alpha ~ = ~ \ frac {e ^ 2} {4 \ pi \ epsilon \ hbar c} ~ \ simeq ~ 1/137. $$ Denna konstant är absolut enhetlös. I något enhetssystem har det inga enheter. I naturliga enhetssystem har vi att $ e ^ 2/4 \ pi \ epsilon $ har dessa enheter på $ \ hbar c $, vilket i MKS-enheter är $ j-m $. Men vi vet från renormalisering att $ e ~ \ rightarrow ~ e) - ~ + ~ \ delta e $ är en korrigering med $ \ delta e ~ \ sim ~ 1 / \ delta ^ 2 $, för $ \ delta ~ = ~ 1 / \ Lambda $ avskärningen i rymdskalan för en propagator eller utvärderingen av ett Feynman-diagram. Detta betyder att den fina strukturkonstanten kan förändras med spridningsenergi och vid TeV-energierna i LHB $ \ alpha '~ \ sim ~ 1/127 $. Vi har naturligtvis de starka och svaga interaktionerna och vi kan tillräckligt bra konstatera att det finns kopplingskonstanter $ e_s $ och $ e_w $ och analogerna till de dielektriska konstanterna $ \ epsilon_w $ och $ \ epsilon_w $ så det finns de fina strukturkonstanterna $$ \ alpha_s ~ = ~ \ frac {e_s ^ 2} {4 \ pi \ epsilon_s \ hbar c} ~ \ simeq ~ 1, ~ \ alpha_w ~ = ~ \ frac {e_w ^ 2} {4 \ pi \ epsilon_w \ hbar c } ~ \ simeq ~ 10 ^ {- 5}. $$ Oftast är dessa kopplingskonstanter $ g_s $ och $ g_w $. Dessa två har renormaliseringar $ g_s ~ = ~ g ^ 0_s ~ + ~ \ delta g_s $ och $ g_w ~ = ~ g ^ 0_w ~ + ~ \ delta g_w $ detta löper in i hierarkiproblemet och hur kopplingskonstanter varierar. Dessa

Det som är tydligt är att mätkopplingskonstanter varierar med momentum. De varierar inte med tiden, vilket med $ x ~ = ~ ct $ eller mer allmänt Lorentz förstärker betyder att om mätfält varierade med tiden skulle de göra det med rumsligt avstånd. Hittills finns det inga observationer och data om sådan variation från strålning från det mycket avlägsna universum.

Hur är det med gravitation och massa? Vi har massrenormalisering $ m ~ \ rightarrow ~ m ~ + ~ \ delta m $. Detta kan betyda att massan av en partikel kan renormaliseras vid högre energi, och mer betyder det termer på grund av vakuumenergibidrag som renormaliserar massan av en ren partikelmassa måste lägga till och avbryta för att ge den massa vi observerar. Återigen händer detta med fart. För Higgs-fältet beror självinteraktionen på termen $ \ lambda \ phi ^ 4 $, tekniskt betyder det att det finns en massrenormaliseringsterm $ \ sim ~ \ lambda / \ delta ^ 2 $ $ = ~ \ lambda \ Lambda $ för $ \ delta $ en liten region runt punkten för $ 4 $ -punktsinteraktionen där vi har smetat ut den i någon liten boll eller radie med radie $ \ delta $. Även $ \ Lambda $ är motsvarande momentum avskuren. Vi har liknande fysik för andra fält, men med fermioner har subtila teckenproblem,

Jag använde Higgs-fältet eftersom jag tror att det finns ett djupt samband mellan gravitation och Higgs-fältet. Jag kommer från detta att beräkna vad jag tycker är lämplig $ \ alpha_ {grav} $. Vi kan beräkna förhållandet mellan Comptons våglängd $ \ lambda ~ = ~ M_H / hc $ och gravitationsradien $ r ~ = ~ 2GM_H / c ^ 2 $ av en Higgs-partiklar, med massan $ m ~ = ~ 125GeV $ $ = ~ 2.2 \ gånger 10 ^ {- 25} kg $. Detta betyder $$ \ alpha_g ~ = ~ \ frac {4 \ pi GM_H ^ 2} {\ hbar c} ~ = ~ \ left (\ frac {4 \ pi M_H} {M_p} \ höger) ^ 2 ~ = ~ 1.3 \ gånger 10 ^ {-33}, $$ där $ M_p $ är Planck-massan. Denna konstant kopplas sedan till massan av alla elementära partiklar. Renormaliseringen av Higgs-massan bestämmer massan av alla andra partiklar.

Det finns då ingen indikation på att det finns någon variation av partikelmassor eller kopplingskonstanter som är beroende av tid. De är alla beroende av momenta, och det stora antalet Feynman-diagramtermer till olika order läggs till och avbryts för att ge observerade massor. Med supersymmetri görs detta något enklare med annullering av många diagram.