Даниил Бернули предложил (из старых книг конечно) структуру пространства в виде сотовых ячеек. В 1738 году он дал другое объяснение закона Бойля, которое предполагало, что газ состоит из маленьких упругих сфер, которые обьединяются в конгломераты в виде губки. Согласно его теории, пространство содержит огромное количество чрезвычайно маленьких вихрей. Каждый из таких вихрей под действием цетробежных сил стремится к расширению, поэтому давит на все соседние вихри, а за счет этого эфир обладает свойством упругости и может распространять колебания.
Источник света по Бернулли, порождает возмущение, которое сгущает все окружаюшие вихри, те выходят из равновесия и сгущают следующие за ними вихри. В итоге колебания распространяются во всех направлениях от светящейся точки. Эта модель весьма оригинально обьясняла, как свойства среды превращают продольные по сути колебания в поперечные, наблюдавшиеся в опытах поляризации света.
Бернули сравнил эти колебания с колебаниями натянутого шнура, который "если его слегка оттянуть, а затем отпустить совершает поперечные колебания, в направлении перпендикулярном направлению шнура". Позже Максвел использовал эту модель для вывода своих уравнений, которые также справедливы для гидродинамики.
Для самого же Максвелла, когда он создавал свою теорию под явным влиянием работ Майкла Фарадея и Уильяма Томсона (Кельвина), идея эфира как всепроникающей среды, передающей взаимодействия, была основополагающей. С помощью механической модели на основе вихрей-колесиков, связывающих магнитные поля и электрические токи, Максвелл сумел получить важнейшие уравнения своей теории и выстроить непротиворечивую картину, в которой магнитная энергия является кинетической энергией среды, занимающей все пространство, а электрическая энергия – это энергия натяжения этой же самой среды. То есть магнитная сила рассматривалась как линейное явление, а электрический ток как вращательное.
Откуда вообще взялась эта модель? Дело в том, что пчелы, эти маленькие насекомусы, не запрограммированы создателем на построение сот, а лишь обрисовывают невидимую и неощущаемую нами структуру пространства. Эта же струтура проявляется в ячейках Бенара, в структуре поверхности Солнца и много где еще.
В наше время ученые заметили, что пчелы строят свои соты не всегда правильным образом и в их конструкциях появляются "неправильные ячейки", которые скрепляют разрозненные области шестигранных сот в единое целое. Таким образом были разработаны так называемые квазикристаллы, которые благодаря именно таким дефектам имеют необычные свойства.
Уильям Томсон (Кельвин) в своей модели эфира тоже опирался на картезианскую идею вихревого движения, однако в ее разработке шел существенно иным путем. На работу Томсона, как известно, оказали влияние два сильных фактора, экспериментальный и теоретический. В лекционной аудитории своего друга П.Г. Тэта в Эдинбургском университете он случайно увидел однажды весьма впечатляющие опыты с вихревыми кольцами, порождаемыми в отверстии мембраны при ударе в наполненный дымом барабан. Кольца дыма в этом эксперименте удивительно долго сохраняют устойчивую форму и способны гасить пламя свечи, расположенной от барабана на расстоянии 3-5 метров.
Несколько же ранее этого, в области теоретической физики Томсон был сильно впечатлен открытием Гельмгольца, показавшего, что вихревое кольцо в идеальной жидкости – это крайне своеобразный тип движения, обладающий постоянной индивидуальностью на протяжении всех изменений при взаимодействиях с окружением. Вихревые кольца, в теории, не могут быть разрушены, так что их можно рассматривать как объединяющиеся и взаимодействующие друг с другом, хотя каждое из них состоит из движения, пронизывающего всю жидкость. Гельмгольц показал, что энергию этой жидкости можно выражать через положения и силы этих вихрей, а из знания этих характеристик можно определять будущее поведение системы.
Опираясь на эти идеи, в 1880 году Уильям Томсон создал собственную модель эфира, показав, что при определенных обстоятельствах масса жидкости может существовать в таком состоянии, когда ее части, находящиеся в вихревом и невихревом движении, превосходно смешиваются друг с другом. В результате эту массу можно рассматривать как однородную, поскольку она имеет в любом ощутимом объеме равное количество вихревого движения во всех направлениях. Жидкость, обладающую таким типом движения, Кельвин назвал вихревой губкой (постулируемой ранее Даниилом Бернулли).
За последующие два десятка лет Томсону и его соратникам – В.М. Хиксу, Дж.Ф. Фитцджеральду и другим – удалось очень существенно продвинуть математическое описание данной модели, последовательно демонстрируя, что она позволяет объяснить труднопостижимые свойства эфира, в частности, свойственные твердому телу поперечные колебания при передаче возмущений. В 1887 году Томсоном было показано, что уравнение распространения ламинарных возмущений в вихревой губке совпадает с уравнением волн деформации в однородном упругом твердом теле. Это же по виду уравнение описывало и закон распространения световых колебаний в эфире.
Исследование проблем устойчивости турбулентного движения, очень важных для описаний явления электромагнетизма, продвигалось тяжело. Однако к 1899 году Фитцджеральд все же сумел отыскать путь к определению плотности энергии в турбулентной жидкости, распространяющей ламинарные волны. И вот тут-то и было сделано самое удивительное, наверное, открытие в модели вихревой губки.
Полученные в результате формулы демонстрировали совершенно очевидное их сходство с уравнениями электромагнетизма, выведенными ранее Максвеллом на основе существенно иной модели упругого эфира. Иначе говоря, куда более внятная с точки зрения механики модель Томсона в конечном счете оказалась в замечательном согласии с элегантными, но при этом весьма абстрактными уравнениями Максвелла. Именно поэтому появлись гидромеханические аналоги электрических схем.
