Marquise Émilie du Châtelet – la physicienne qui a corrigé les erreurs de Newton

4 Février 2026 Publié dans #Divers

Marquise Émilie du Châtelet – la physicienne qui a corrigé les erreurs de Newton

Barbara Pfeffer Billauer, ACSH*

Image : ACSH

Dans la France du XVIII^e siècle, la science était un club réservé aux hommes, et les femmes étaient censées être des ornements. Une aristocrate, la marquise Émilie du Châtelet, s'est discrètement attaquée à Isaac Newton, traduisant les Principia en français, corrigeant les erreurs de Newton, ajoutant des commentaires révolutionnaires et façonnant l'idée de la conservation de l'énergie. Si vous ne la connaissez que comme la maîtresse de Voltaire, vous passez à côté de la véritable histoire : elle était l'un des esprits scientifiques les plus brillants de son époque.

Nous sommes en 1706. Le roi de France est Louis XIV, le Roi Soleil, et la science française entre dans son âge d'or, du moins pour les hommes. Quarante ans plus tôt, le roi Louis avait créé l'Académie Royale des Sciences afin de promouvoir et de protéger la recherche scientifique française et d'officialiser la recherche scientifique. C'est également l'année où naquit Gabrielle Émilie Le Tonnelier de Breteuil, marquise du Châtelet, publiciste et traductrice des œuvres de Newton.

Heureusement pour elle, elle était issue d'une famille intellectuelle et aristocratique, qui lui offrit une éducation inhabituelle et lui permit de côtoyer très tôt des intellectuels éminents dans le salon de son père. Elle devint finalement l'une des vingt personnes de son époque capables de comprendre les concepts avancés de mathématiques et de physique nécessaires pour comprendre, traduire et corriger les travaux de Newton.

Si vous avez entendu parler de la marquise du Châtelet, c'est probablement en tant que maîtresse, servante ou muse de Voltaire. Mais elle a apporté une contribution bien plus importante. Après tout, c'est la marquise du Châtelet qui a traduit, corrigé, rendu accessible et enrichi les travaux d'Isaac Newton, et qui a proposé de nouvelles théories qui se perdent dans la controverse. Sa relation avec Voltaire a stimulé ses recherches scientifiques ; les deux se livraient à des compétitions amicales, allant même jusqu'à construire un laboratoire sur son domaine pour tester des théories concurrentes. Cependant, cela a occulté son statut de physicienne et mathématicienne importante. Il est certain que Voltaire et l'encyclopédiste Diderot tenaient son travail en si haute estime qu'ils ont publié ses écrits (certains dans leur format original) dans leurs encyclopédies respectives, Voltaire reconnaissant de manière poétique que l'expertise mathématique de du Châtelet était une aide cruciale pour comprendre les parties techniques des Principia de Newton. Mais comme beaucoup de femmes de science intelligentes et accomplies de son époque, et de la nôtre, elle a été ridiculisée.

« Une femme [...] qui mène des disputes sur la mécanique, comme la marquise du Châtelet, pourrait tout aussi bien porter une barbe ; car cela exprimerait peut-être mieux l'air de profondeur qu'elles s'efforcent d'afficher. »

Emmanuel Kant

Les collaborations ou les contretemps, selon le cas, entre Voltaire et du Châtelet lui ont permis d'être la première femme à publier un article scientifique à l'Académie Française lorsqu'elle a repris les opinions de Voltaire sur le feu en 1738.

Célèbre pour ses traductions en français des Principia de Newton, la deuxième édition contenait ses commentaires détaillés, qui représentaient près des deux tiers du deuxième volume. Publié à titre posthume en 1756, ce texte reste à ce jour la traduction française de référence.

Les travaux de Newton dans les Principia n'étaient pas parfaits. Du Châtelet ne s'est pas contentée de traduire son ouvrage du latin vers le français, elle l'a également corrigé et complété, notamment en y ajoutant sa dérivation de la notion de conservation de l'énergie à partir des principes de la mécanique. Son commentaire contenait également sa description du Système du Monde et des solutions analytiques à certains aspects controversés de la théorie de la gravitation universelle de Newton.

Les corrections de Du Châtelet ont contribué à étayer les théories de Newton sur l'univers, qui suggéraient que l'attraction gravitationnelle provoquerait un aplatissement des pôles de la Terre, la faisant bomber vers l'extérieur au niveau de l'équateur.

Elle a proposé que les différentes planètes ont des densités différentes afin de corriger la croyance de Newton selon laquelle la Terre et les autres planètes étaient constituées de substances homogènes.

Elle a clarifié et confirmé la théorie de Newton sur les effets du Soleil et de la Lune sur les marées.

Pour entreprendre ce projet formidable, du Châtelet a poursuivi ses études en géométrie analytique ou cartésienne, maîtrisé le calcul et lu des ouvrages importants en physique expérimentale. Sa formation rigoureuse lui a permis d'enrichir ses commentaires d'informations substantielles et précises, tirées de ses recherches et des travaux d'autres scientifiques qu'elle a étudiés ou avec lesquels elle a travaillé.

Cela a beaucoup aidé du Châtelet, non seulement dans son travail sur les Principia, mais aussi dans ses autres ouvrages importants, tels que les Institutions de Physique, dont la première des deux éditions a été publiée en 1740, alors qu'elle avait 34 ans. Les Institutions couvrent un large éventail de sujets, généralement abordés par les philosophes naturalistes, qui mêlent une vision religieuse et scientifique de l'univers, notamment les principes de la connaissance, l'existence de Dieu, les hypothèses, l'espace, le temps, la matière et les forces de la nature, ainsi que la nature du raisonnement, largement inspirée du principe de contradiction de Descartes et du principe de raison suffisante de Leibniz. Plusieurs chapitres traitent de la théorie de la gravité universelle de Newton et des phénomènes associés. L'ouvrage a été largement diffusé, traduit en allemand et en italien, réédité à Paris, Londres et Amsterdam, et a suscité des débats influents et animés, contribuant à son admission à l'Académie des Sciences de l'Institut de Bologne en 1746.

Du Châtelet critique les grands penseurs de son époque

Faisant écho à des croyances plus modernes, du Châtelet critiqua la philosophie de John Locke, soulignant la nécessité de vérifier les connaissances par l'expérience et rejetant les « expériences de pensée » courantes à l'époque et les lois mathématiques privilégiées par d'autres « grands » penseurs. Elle défendit résolument l'existence d'un libre arbitre inné et privilégia les principes universels qui conditionnaient la connaissance et l'action humaines.

Une « force » de la nature

La contribution de Du Châtelet aux concepts de force et d'impulsion fut l'hypothèse de la conservation de l'énergie totale, distincte de celle de l'impulsion. Ce faisant, elle fut la première à quantifier sa relation avec la masse et la vitesse sur la base de ses propres études empiriques. Inspirée par les théories de Leibniz, elle a répété et publié une expérience initialement conçue par Willem 's Gravesande, dans laquelle des boules lourdes étaient lâchées à différentes hauteurs sur une feuille d'argile molle. L'énergie cinétique de chaque boule, indiquée par la quantité de matière déplacée, s'est avérée proportionnelle au carré de la vitesse. Elle a démontré que si deux boules étaient identiques à l'exception de leur masse, elles laisseraient une empreinte de même taille dans l'argile.

Loin de se laisser abattre, la marquise prit un amant de dix ans son cadet, eut une fille et mourut peu après, à l'âge de 42 ans. Qui sait ce qu'elle aurait pu accomplir si elle avait vécu aussi longtemps que Newton, décédé à 84 ans.

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