光在水中传播，相当于空间密度的增加，所以光速会降低 。高能量的光速大于低能量的光速，但两者之差远小于光速，说明光速相对于其能量是恒定的 。在经典电磁学中，光速是恒定不变的 。光在水中的速度比在真空中的速度稍慢 。量子力学和相对论对光速持有截然相反的观点 。
光速不变，为何在水中的传播速度会变慢？引力又为何与光速相等？
光速不变原理是爱因斯坦根据光速不变现象归纳出来的 。在经典电磁学中，光速是一个常数，具有不变性，在双星实验中，光速与星体的运动无关，只相对于空间以速度c运动 。然而，在迈克尔逊-莫雷干涉实验中，实验的结果为零，表明光速与光源相关，于是，光速时而与空间相关，时而又与光源相关 。面对这一矛盾的现象，爱因斯坦索性将该现象提升为光速不变原理，即认为任何参照系看到的光速都是等于c的，于是，根据光速不变原理，光速不变具有绝对性，即相对于不同的空间，相对于不同的能量，光速都是绝对不变的，
然而，由于自然界是不连续的，存在着质的变化；当归纳的原理超出了质的范围，该原理就不再适用了 。比如，不同的参照系具有不同的性质，有的参照系代表真实的物理空间，具有实际的物理意义；而有的参照系则是与空间无关的，其仅具有表观的相对性 。比如，迎着阳光奔跑?♀?和举着手电筒行走，对于光速的影响是不同的，
只有后者，光速才会发生变化，由最初的相对于人体以速度c运动，转变为后来的相对于空间以速度c运动 。此时的光速实际上变慢了，产生了运动蓝移，由光子的部分动能转换为光子的势能，实际上，由于我们的宇宙是一个有机的系统，是由不可再分的最小粒子——量子构成的 。离散的量子构成宇宙的物理背景即量子空间，而由量子的高速运动所形成的封闭体系成为宇宙的物理对象即各种基本粒子及其宏观物质，
于是，物体的运动会受到量子空间的影响与束缚，不存在完全自由和独立的物体 。因此，任何物体的外在能量都具有两种不同的存在形式，其一，是相对于自身的动能；其二，是相对于空间的势能 。光子是受到激发的量子，也同样具有动能和势能，因为，其本征参量是普朗克常数h，该常数的量纲是粒子的角动量，说明量子的质量和半径都是大于零的 。
不过，由于光子处于离散的状态，因而其质量非常小，以至于光子的动能远小于其势能，所以，光子的能量变化主要是其相对于空间势能的变化，由势能参量频率来表示，表现为光速相对于能量的不变性 。于是，不同能量的光速是不同的，能量高的光速总大于能量低的光速，只是两者的速度差远小于光速本身，表现为相对的不变性，此外，光速只是光子维持其相对于空间势能的速度，因而具有相对于空间的不变性 。
于是，光速与空间的密度成反比，量子空间的密度无限大时，如宇宙的早期，光速近似为零；反之，量子空间的密度趋近于零时，就还原为经典力学的情况，空间效应近似为零 。在此情况下，光子的运动是完全自由的，其外在的能量仅以动能的形式存在，此时的光速最大，综上所述，光速不变是因为光子受到量子空间的束缚所造成的，只具有相对的不变性 。
因此，当光在水中传播时，等效为空间密度的增大，所以光速会变小，然而，虽然引力波的速度和光速都是量子传播能量的速度，但是引力波的能量（频率）小于光的能量（频率），所以引力波的速度小于光速 。只是两者的速度差非常小，从而使它们的速度近似相同，只有经过漫长的传播，才会使两者的差异显现出来，表现为光速或x射线先于引力波到达地球 。
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