LA PREMIERE FEMME DE SCIENCES EN FRANCE
La dissertation sur la nature du feu
Selon une pratique courante au XVIIIe siècle, l’Académie des Sciences de Paris proposa en 1739 aux savants et aux simples amateurs une question dérivant des travaux de Newton sur laquelle butait la science du temps: qu’est-ce que le feu? Les meilleures réponses, présentées de façon anonyme, devaient être récompensées. Emilie Du Châtelet et Voltaire qui vivait alors avec elle au château de Cirey voulurent répondre à la question chacun de son côté. Ils n’obtinrent pas le prix, qui revint à Euler, évidemment, mais le mémoire de Mme Du Châtelet parut si remarquable que, à la demande de Réaumur, l’Académie décida de le faire imprimer à ses frais. Dans ces fragments, qui commencent par le début du mémoire, on remarquera le souci de rigoureuse logique dans la pensée et dans la présentation; mais surtout le recours à l’observation et à l’expérimentation. Mme Du Châtelet avait fait de nombreuses expériences à son domicile (par exemple avec des miroirs ou des lentilles comme le "verre ardent" qui concentre les rayons du soleil, ou bien avec des mélanges chimiques), pour lesquelles elle protégeait ses belles robes d’un tablier noir. Le feu était considéré comme un corps à part, qui pouvait être mêlé, sous forme de "parties ignées", à d’autres corps.

Le feu se manifeste à nous par des phénomènes si différents, qu’il est presque aussi difficile de le définir par ses effets, que de connaître entièrement sa nature : il échappe à tout moment aux prises de notre esprit, quoiqu’il soit au-dedans de nous-même, et dans tous les corps qui nous environnent.

I. Que le feu n’est pas toujours chaud et lumineux.

La chaleur et la lumière sont de tous les effets du feu ceux qui frappent le plus nos sens ; ainsi, c’est à ces deux signes qu’on a coutume de le reconnaître, mais en faisant une attention un peu réfléchie aux phénomènes de la Nature, il semble qu’on peut douter si le feu n’opère point sur les corps quelque effet plus universel, par lequel il puisse être défini.
On ne doit jamais conclure du particulier au général, ainsi quoique la chaleur et la lumière soient souvent réunies, il ne s’ensuit pas qu’elles le soient toujours ; ce sont deux effets de l’être que nous appelons Feu, mais ces deux propriétés, de luire et d’échauffer, constituent-elles son essence ? En peut-il être dépouillé ? Le feu enfin est-il toujours chaud et lumineux ?
Plusieurs expériences décident pour la négative.
1° Il y a des corps qui nous donnent une grande lumière sans chaleur: tels sont les rayons de la lune, réunis au foyer d’un verre ardent (ce qui fait voir en passant l’absurdité de l’astrologie) on ne peut dire que c’est à cause du peu de rayons que la lune nous renvoie, car ces rayons sont plus épais, plus denses, réunis dans le foyer d’un verre ardent, que ceux qui sortent d’une bougie, mais même la plus petite étincelle nous brûle à la même distance à laquelle les rayons de la lune réunis dans ce foyer ne font aucun effet sur nous.
Ce n’est point non plus parce que ces rayons sont réfléchis, car les rayons du soleil réfléchis par un miroir plan, et renvoyés sur un miroir concave, font, à peu de chose près les mêmes effets que lorsque le miroir concave les reçoit directement. […]

Si le mouvement produit le feu

1° Si le feu était le résultat du mouvement, tout mouvement violent produirait du feu, mais des vents  très forts comme le vent d’Est ou du Nord, loin de produire l’inflammation de l’air et de l’atmosphère qu’ils agitent, produisent au contraire un froid dont toute la nature se ressent, et qui est souvent funeste aux animaux, et aux biens de la terre.
2° Nous avons dans la chimie des fermentations qui font baisser le thermomètre, il est vrai que dans ces fermentations, les parties ignées s’évaporent, puisque la vapeur que le mélange exhale est chaude, ainsi ces fermentations mêmes sont causées par le feu qui se retire des pores des liqueurs, mais il n’en est pas moins vrai que la quantité de feu est diminuée dans les corps qui fermentent, et dont les parties sont cependant dans un mouvement très violent : donc le mouvement de ces liqueurs les a privées du feu qu’elles contenaient, loin d’en avoir produit.
Enfin dans ces fermentations, le mélange se coagule dans quelques endroits, ce qui prouve ce que j’ai dit ci-dessus, que sans le feu tout serait compact dans la nature.   
3° Les rayons de la lune, qui sont dans un très grand mouvement, ne donnent aucune chaleur.
4° Un mélange de sel ammoniac et d’huile de vitriol produit une fermentation qui fait baisser le thermomètre, mais si on y jette quelques gouttes d’esprit de vin, l’effervescence cesse, et le mélange s’échauffe, et fait alors hausser le thermomètre. Voilà donc un cas dans lequel le mouvement étant diminué, la chaleur a augmenté : donc le mouvement ne produit point de feu.

Emilie du Châtelet, Dissertation sur la nature et la propagation du Feu, 1739
Paris, Prault fils, 1744, p. 1-3, 15-16

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Madame Du Châtelet, Dissertation sur la nature et la propagation du feu
Paris, Prault fils, 1744, page de titre
BNF, réserve des livres rares, Z Bengeco 853 -1

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Couples en habits exotiques dansant devant un feu (détail), G. Guardi,
1742-1743

huile sur toile, 46x64 cm, collection particulière