這個問題涉及到物體的密度和浮力。密度是指物體單位體積內的質量，而浮力是指物體在液體或氣體中受到的向上的推力。

首先，我們來看石頭下沉水中的原因。當石頭放入水中時，它會受到重力的作用，向下沉。這是因為石頭的密度大於水的密度。密度大的物體會受到更大的重力，因此會下沉。

接下來，讓我們來探討石頭為什麼會浮在空中。在空氣中，石頭的密度比空氣的密度大得多。根據浮力原理，當物體的密度大於周圍介質的密度時，它會受到一個向上的浮力。這個浮力可以抵消物體受到的重力，從而讓物體看起來浮在空中。

需要注意的是，物體在液體或氣體中浮起來或下沉的程度取決於它們的密度差異。如果物體的密度接近液體或氣體的密度，它可能會懸浮在中間位置，既不完全下沉也不完全浮起。

總結起來，石頭下沉水中是因為其密度大於水的密度，而石頭浮在空中則是因為其密度大於空氣的密度，從而受到向上的浮力作用。這個現象是由物體的密度與周圍介質的密度之間的差異所決定的。