ينتقل الضوء في الفراغ بسرعة أكبر من سرعته في الأجسام لأن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية، وتنتقل الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ بسرعة ثابتة تبلغ 299,792,458 مترًا في الثانية. أما في الأجسام، فإن الموجات الكهرومغناطيسية تتفاعل مع ذرات ومولدات الأجسام، مما يؤدي إلى تباطؤ سرعتها.
يمكن تفسير ذلك باستخدام نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين، والتي تنص على أن سرعة الضوء هي الحد الأقصى لسرعة انتشار أي إشارة في الكون. في الفراغ، لا توجد ذرات أو جزيئات لتداخل مع الموجات الكهرومغناطيسية، وبالتالي يمكنها السفر بسرعة الضوء الكاملة. أما في الأجسام، فإن الموجات الكهرومغناطيسية تتفاعل مع ذرات ومولدات الأجسام، مما يؤدي إلى تباطؤ سرعتها.
يمكن حساب سرعة الضوء في الأجسام باستخدام معامل الانكسار، والذي يتناسب مع مقدار التباطؤ الذي يحدثه الجسم. على سبيل المثال، معامل الانكسار للماء هو 1.33، مما يعني أن سرعة الضوء في الماء هي 225,000,000 مترًا في الثانية، أي حوالي 75% من سرعته في الفراغ.
يمكن أيضًا تفسير تباطؤ سرعة الضوء في الأجسام باستخدام نظرية الموجات. عندما تنتقل الموجة عبر وسط، فإنها تتفاعل مع الجزيئات الموجودة في الوسط، مما يؤدي إلى تباطؤها. في حالة الموجات الكهرومغناطيسية، فإنها تتفاعل مع المجالات الكهربائية والمغناطيسية الموجودة في الأجسام.
يمكن ملاحظة تباطؤ سرعة الضوء في الأجسام في العديد من الظواهر الطبيعية، مثل انعكاس الضوء وانكسار الضوء. على سبيل المثال، عندما ينعكس الضوء من سطح أملس، فإنه يفقد جزءًا من سرعته. أما عندما ينكسر الضوء عند مروره من وسط إلى آخر، فإن سرعته تتغير أيضًا.
