Cuando la luz viaja a través de un medio transparente, aún interactúa con el medio distorsionando la nube atómica (debido al campo eléctrico y magnético oscilante de la luz). Por lo tanto, viaja a través del medio como una especie de onda de polarización, distorsionando los átomos constituyentes y uno debe considerar el efecto combinado de la distorsión en el campo de propagación (porque existe lo que el medio llama la acción de retroceso en la luz). Esta interacción (que es la luz que distorsiona el medio circundante, que actúa de nuevo sobre la luz) es lo que se propaga a través del medio. Simplemente resulta ser más lento que la velocidad de la luz en el vacío.
En los términos clásicos más simples, el efecto del medio puede entenderse a través de los términos de permitividad y permeabilidad, que describen cómo responde el medio al campo electromagnético. Debido a que el medio responde de manera diferente al vacío, estos términos son diferentes de sus términos de vacío. Por lo tanto, la velocidad de una onda que se propaga en el medio debe ser diferente de la del vacío. El efecto neto es que la propagación es más lenta.
En cuanto a la pregunta sobre el tiempo que experimenta la luz, necesitaremos definir qué significa eso realmente. El hecho de que la luz viaja a la máxima velocidad, c, se refleja en la propiedad de que las propiedades internas de un fotón son invariables con el tiempo. Así, una propiedad como la polarización es invariante; un fotón no puede cambiar su polarización mientras viaja. Por lo tanto, necesitaría observar tales propiedades para tener una idea de si el estado de un fotón depende del tiempo. Esto puede ser muy importante para las tecnologías emergentes basadas en fotones en medios de estado sólido, como la computación cuántica óptica. Simplemente sucede que muchos medios transparentes pueden satisfacer el criterio de que un estado de fotones permanezca invariable, pero solo aproximadamente. Hay fenómenos, como la birrefringencia de tensión y la actividad óptica que afectarán la polarización de un fotón. Por lo tanto, en general, la propagación de la luz en un medio transparente puede cambiar sus propiedades y, por lo tanto, dependerá del tiempo (por lo tanto, experimentará tiempo).
En general, un estado de fotón puede volverse dependiente del tiempo (o dependiente de la posición) si el medio a través del cual viaja no es homogéneo e isotrópico. Esto refleja el hecho de que un fotón que se propaga en un medio es, en cierto sentido, parte del medio y si ese medio es grumoso y distorsionado, impartirá esas propiedades en el fotón.
Recientemente se aplicaron consideraciones sobre la dependencia temporal del estado interno al tema de los neutrinos. No se sabía si el neutrino era una partícula masiva o sin masa. Viajan tan rápido que en general viajan a una velocidad consistente con, c. Sin embargo, como son productos de interacciones nucleares débiles, tienen suficiente energía que para una partícula muy ligera, casi (pero no exactamente) viajaría en c. Como los neutrinos son partículas que interactúan muy débilmente, no fue posible obtener una medición precisa de su velocidad. Lo mejor que se podría decir es que viajan a una velocidad cercana a la de la luz. Fue la curiosa propiedad de las oscilaciones de neutrinos lo que puso fin a esta pregunta. Los neutrinos vienen en tres sabores, y se descubrió que su sabor cambia con el tiempo. Por lo tanto, el estado interno de un neutrino no era invariable con el tiempo y, por lo tanto, los neutrinos deben tener masa. Este descubrimiento fue galardonado con el premio Nobel de física 2015.
