在短时间测量的全球竞赛中，来自法兰克福歌德大学、德国电子同步加速器研究所（DESY）和柏林弗里茨—哈伯研究所的德国物理学家团队现处于领先地位。他们在DESY的同步辐射光源PETRA III上首次测量了时长在zeptosecond范围内的过程：光在分子内的传播。zeptosecond是十亿分之一秒（10-21秒）的万亿分之一。研究成果刊登在Nature杂志上。

1999年，埃及化学家Ahmed Zewail因测量分子形状变化的速度而获得诺贝尔奖。他创立了飞秒化学，并发现化学键的形成和断裂发生在飞秒量级。飞秒（10-15秒）是十亿分之一秒的百万分之一。

现在，以法兰克福歌德大学Reinhard Dörner为核心的研究团队首次研究短于飞秒量级的过程。他们测量了一个光子穿过一个氢分子所需的时间，结果是穿过平均键长分子所需时间约为247 zeptosecond。这是迄今为止成功测量的最短时间。

科学家们用同步辐射光源PETRA III照射氢分子进行时间测量，将X射线的能量设定在只需一个光子就足以使氢分子的两个电子喷射出（eject）的水平。鉴于电子具有波粒二象性，电子的喷射导致氢分子的两个原子连续快速发出电子波，这两股电子波最终合并在一起。光子就像两次在水面激起两股水波的鹅卵石。这些电子波的波峰和波谷相遇时，第一次和第二次接触产生的波会相互抵消，形成干涉图像。研究人员可以借此计算电子从一个原子到下一个原子所需的时间。

科学家们使用特殊的反应显微镜COLTRIMS测量了第一个电子的干涉图案。这种显微镜可以看到原子和分子中的超快反应过程，还能够确定氢分子的方向。研究人员称，由于知道氢分子的空间方位，可以利用两个电子波的干涉精确计算光子分别到达两个氢原子的时间间隔为247 zeptosecond，这取决于两个原子在分子中的距离。

该团队首次观察到分子中的电子壳层并不是同时对光产生反应，时间延迟是因为分子内的信息仅以光速传播。