这个问题涉及到物体的密度和浮力。密度是指物体单位体积内的质量，而浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的推力。

首先，我们来看石头下沉水中的原因。当石头放入水中时，它会受到重力的作用，向下沉。这是因为石头的密度大于水的密度。密度大的物体会受到更大的重力，因此会下沉。

接下来，让我们来探讨石头为什么会浮在空中。在空气中，石头的密度比空气的密度大得多。根据浮力原理，当物体的密度大于周围介质的密度时，它会受到一个向上的浮力。这个浮力可以抵消物体受到的重力，从而让物体看起来浮在空中。

需要注意的是，物体在液体或气体中浮起来或下沉的程度取决于它们的密度差异。如果物体的密度接近液体或气体的密度，它可能会悬浮在中间位置，既不完全下沉也不完全浮起。

总结起来，石头下沉水中是因为其密度大于水的密度，而石头浮在空中则是因为其密度大于空气的密度，从而受到向上的浮力作用。这个现象是由物体的密度与周围介质的密度之间的差异所决定的。