在自然界中，分子或固态过程有时可以在飞秒（万分之一秒的时间）或阿秒（分秒的万亿分之一秒的时间）的时间范围内发生。核反应的速度更快。现在，康斯坦斯大学的科学家Maxim Tsarev，Johannes Thurner和Peter Baum正在使用一种新的实验设备来实现阿秒持续时间的信号，即十亿分之一纳秒的时间，这在超快现象领域开辟了新的视角。

甚至光波也无法达到如此高的时间分辨率，因为单个振荡需要太长时间。电子为此提供了解决办法，因为它们能够实现更高的时间分辨率。在他们的实验装置中，康斯坦斯的研究人员使用来自激光器的飞秒光闪烁对生成他们的极短电子脉冲进行自由空间束流。该研究结果发表在《自然物理学》杂志上。

科学家们是如何进行实验的呢？

类似于水波，光波也可以叠加形成驻波或行波的波峰和波谷。物理学家选择入射角和频率，使共同传播的电子（以光速的一半速度在真空中飞行）与光波的波峰和波谷以完全相同的速度重叠。

然后，所谓的伦德动力推动电子朝下一个波谷的方向移动。因此，在短暂的相互作用之后，生成了一系列极短时间的电子脉冲，特别是在脉冲列的中间，电场非常强。

在短时间内，电子脉冲的时间持续时间仅约为五个阿秒。为了理解这个过程，研究人员测量了压缩后仍然存在的电子速度分布。“与输出脉冲的速度非常均匀相比，你会看到一个非常广泛的分布，这是由于在压缩过程中一些电子的强加速或减速造成的，”物理学家Johannes Thurner解释道。“但不仅仅是这个：分布不是平滑的。相反，它由成千上万个速度步骤组成，因为每次只有整数的光粒子对能够与电子进行相互作用。”

对于研究的意义而言，科学家说，这是电子在不同时间经历相同加速度后与自身的时间上的叠加（干涉）。这种效应对于量子力学实验非常重要-例如，关于电子和光的相互作用。

另外，也很值得注意的是：平面电磁波如光束通常无法引起真空中电子的持久速度变化，因为质量电子和零静质量光子（光子）的总能量和总动量无法得到保持。然而，以慢于光速的速度传播的波中同时存在两个光子就解决了这个问题（卡皮扎-德拉克效应）。

对于康斯坦斯大学光与物质小组的物理学教授兼负责人Peter Baum而言，这些结果仍然明显是基础研究，但他强调了未来研究的巨大潜力：“如果一种材料在可变时间间隔内被两个短脉冲击中，第一个脉冲可以触发变化，第二个脉冲可以用于观察-类似于相机的闪光。”

在他看来，这种实验原理的巨大优势是不需要使用任何材料，一切都发生在自由空间中。将来原则上可以使用任何功率的激光来实现越来越强的压缩。新的双光子压缩使我们能够进入时间的新维度，甚至也许能够拍摄核反应。