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為什么光速在水中會變慢,引力又為何與光速相等

云知道變慢

光在水中傳播，相當于空間密度的增加，所以光速會降低 。高能量的光速大于低能量的光速，但兩者之差遠小于光速，說明光速相對于其能量是恒定的 。在經典電磁學中，光速是恒定不變的 。光在水中的速度比在真空中的速度稍慢 。量子力學和相對論對光速持有截然相反的觀點 。
光速不變，為何在水中的傳播速度會變慢？引力又為何與光速相等？
光速不變原理是愛因斯坦根據光速不變現象歸納出來的 。在經典電磁學中，光速是一個常數，具有不變性，在雙星實驗中，光速與星體的運動無關，只相對于空間以速度c運動 。然而，在邁克爾遜-莫雷干涉實驗中，實驗的結果為零，表明光速與光源相關，于是，光速時而與空間相關，時而又與光源相關 。面對這一矛盾的現象，愛因斯坦索性將該現象提升為光速不變原理，即認為任何參照系看到的光速都是等于c的，于是，根據光速不變原理，光速不變具有絕對性，即相對于不同的空間，相對于不同的能量，光速都是絕對不變的，
然而，由于自然界是不連續的，存在著質的變化；當歸納的原理超出了質的范圍，該原理就不再適用了 。比如，不同的參照系具有不同的性質，有的參照系代表真實的物理空間，具有實際的物理意義；而有的參照系則是與空間無關的，其僅具有表觀的相對性 。比如，迎著陽光奔跑?♀?和舉著手電筒行走，對于光速的影響是不同的，
只有后者，光速才會發生變化，由最初的相對于人體以速度c運動，轉變為后來的相對于空間以速度c運動 。此時的光速實際上變慢了，產生了運動藍移，由光子的部分動能轉換為光子的勢能，實際上，由于我們的宇宙是一個有機的系統，是由不可再分的最小粒子——量子構成的 。離散的量子構成宇宙的物理背景即量子空間，而由量子的高速運動所形成的封閉體系成為宇宙的物理對象即各種基本粒子及其宏觀物質，
于是，物體的運動會受到量子空間的影響與束縛，不存在完全自由和獨立的物體 。因此，任何物體的外在能量都具有兩種不同的存在形式，其一，是相對于自身的動能；其二，是相對于空間的勢能 。光子是受到激發的量子，也同樣具有動能和勢能，因為，其本征參量是普朗克常數h，該常數的量綱是粒子的角動量，說明量子的質量和半徑都是大于零的 。
不過，由于光子處于離散的狀態，因而其質量非常小，以至于光子的動能遠小于其勢能，所以，光子的能量變化主要是其相對于空間勢能的變化，由勢能參量頻率來表示，表現為光速相對于能量的不變性 。于是，不同能量的光速是不同的，能量高的光速總大于能量低的光速，只是兩者的速度差遠小于光速本身，表現為相對的不變性，此外，光速只是光子維持其相對于空間勢能的速度，因而具有相對于空間的不變性 。
于是，光速與空間的密度成反比，量子空間的密度無限大時，如宇宙的早期，光速近似為零；反之，量子空間的密度趨近于零時，就還原為經典力學的情況，空間效應近似為零 。在此情況下，光子的運動是完全自由的，其外在的能量僅以動能的形式存在，此時的光速最大，綜上所述，光速不變是因為光子受到量子空間的束縛所造成的，只具有相對的不變性 。
因此，當光在水中傳播時，等效為空間密度的增大，所以光速會變小，然而，雖然引力波的速度和光速都是量子傳播能量的速度，但是引力波的能量（頻率）小于光的能量（頻率），所以引力波的速度小于光速 。只是兩者的速度差非常小，從而使它們的速度近似相同，只有經過漫長的傳播，才會使兩者的差異顯現出來，表現為光速或x射線先于引力波到達地球 。

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