Flaszki Kleista i butelki lejdejskie: elektryczny szok uczonej Europy (1745-1746)

Ważne odkrycia niemal zawsze są niespodziewane, bywają także niebezpieczne, gdyż odkrywcy zwykle są w roli ucznia czarnoksiężnika, rozpętując moce, nad którymi nie potrafią zapanować. Odkrycie butelki lejdejskiej stanowiło przełom w badaniach elektryczności. Do tej pory była ona jedynie źródłem interesujących i zabawnych pokazów. Elektron znaczy po grecku bursztyn, i to bursztyn był pierwszą substancją używaną do wywołania zjawisk przyciągania i odpychania lekkich drobnych przedmiotów w rodzaju skrawków papieru. Zauważono, że także inne materiały, jak siarka albo szkło, elektryzują się przez tarcie. Znane było doświadczenie Graya, pokazujące, że elektryczność może być przekazywana także przez ciało ludzkie.

0154.P.2.1612.1032

Stephen Gray, farbiarz, astronom i okazjonalnie demonstrator eksperymentów w Towarzystwie Królewskim, został pod koniec życia pensjonariuszem Charterhouse, czegoś w rodzaju szpitala z domem starców dla gentlemanów (pojęcie w Anglii bardzo rozciągliwe) połączonego z sierocińcem i szkołą. Do eksperymentów używał czterdziestosiedmiofuntowego chłopca zawieszonego na jedwabnych izolujących pasach. Na rysunku widzimy jeden z wariantów takiego doświadczenia. Osoba B obraca tu za pomocą przekładni szklaną kulę C, która jest pocierana ręką osoby D. Zawieszony w powietrzu chłopiec stopami dotyka kuli, podając rękę dziewczynce G (stojącej na izolacyjnej podkładce z żywicy albo smoły). Jej ręka przyciąga skrawki złotej folii leżące na gerydonie H. Na drugim rysunku mamy naelektryzowaną szklaną rurkę TT, która za pomocą brązowego drutu B połączona jest z dzwonkiem A. Młoteczek C zawieszony jest na jedwabnym sznurze i jest na przemian przyciągany oraz odpychany przez A, w rezultacie oscyluje między dzwonkami A i E, wywołując ich dzwonienie.

Georg Matthias Bose, profesor filozofii naturalnej z Wittenbergi i autor marnych francuskich wierszy, w swych eksperymentach przejawiał iście germańskie poczucie humoru. Jeden z nich, znany jako Venus electrificata, polegał na tym, by naelektryzować damę stojącą na izolowanej podkładce. Gdy następnie jakiś kawaler próbował ją pocałować, rażony był iskrą wybiegającą z warg wybranki. Innym jego popisowym doświadczeniem była „beatyfikacja”: delikwent wkładał na głowę specjalną koronę, która po naelektryzowaniu świeciła. Mimo tak bezceremonialnego podejścia do aureoli i świętości starał się Bose o uznanie wszędzie, nawet w Turcji i u Ojca Świętego Benedykta XIV. To ostatnie ściągnęło na niego represje na macierzystej uczelni, kolebce luteranizmu, spór musiał zażegnywać król Fryderyk.

bub_gb_FSJWAAAAcAAJ-xx

Jesienią 1745 roku eksperymentami elektrycznymi zajął się dziekan luterańskiej kapituły katedralnej w Kamieniu Pomorskim, Ewald Georg von Kleist. Dwadzieścia lat wcześniej studiował on w Lipsku i w Lejdzie i mógł się już wtedy zetknąć z elektrycznością, choć bezpośredniej inspiracji dostarczyły mu stosunkowo niedawne eksperymenty Bosego, m.in. uzyskiwanie iskry z wody oraz zapalanie spirytusu za pomocą elektryczności. Wyobrażano sobie wówczas elektryczność jako jakiś pewien rodzaj rodzaj subtelnej materii jakoś spowinowaconej z ogniem, mówiono nawet o ogniu elektrycznym. Eksperymenty z czerpaniem ognia z wody bądź zamianą iskry elektrycznej na rzeczywisty płomień zdawały się potwierdzać bliski związek obu tych tajemniczych substancji. Kleist pragnął naelektryzować wodę i udało mu się to w następujący sposób: butelkę napełniał częściowo wodą, rtęcią albo spirytusem, następnie zatykał korkiem, przez który przechodził drut albo gwóźdź. Jeśli trzymało się ten wynalazek w ręku, podczas gdy gwóźdź podłączony był do machiny elektrostatycznej, można było go bardzo mocno naelektryzować. Kolba średnicy czterech cali po naelektryzowaniu potrafiła powalić chłopca w wieku ośmiu bądź dziewięciu lat, jak starannie odnotował dobry dziekan (nie podając wszakże wagi chłopca). Po raz pierwszy wytworzona przez człowieka elektryczność przestała być niewinną salonową zabawą. Jak pisał Kleist, każdemu odechciałoby się całowania tak naelektryzowanej Wenus.

flasche-xx

Rysunek von Kleista z listu do Pawła Świetlickiego, diakona luterańskiego kościoła św. Jana w Gdańsku, przedstawiający jego urządzenie (z listu tego korzystał D. Gralath)

Odkrycie von Kleista było przypadkowe: nie rozumiał on, dlaczego musi trzymać swoje urządzenie w ręku, aby działało. Chcąc nagromadzić dużą ilość elektrycznego ognia, należałoby raczej izolować naczynie zamiast trzymać je w ręku i w ten sposób uziemiać. Dziś wiemy, że flaszka Kleista, jak nazywano ją czasem w Niemczech, była po prostu kondensatorem: ręka i woda z gwoździem stanowiły jego dwie okładki rozdzielone szkłem. Z punktu widzenia ówczesnej wiedzy działanie tego urządzenia było jednak niezrozumiałe. Spośród kilku uczonych, którzy otrzymali listowne doniesienia Kleista, eksperyment zdołał powtórzyć chyba tylko Daniel Gralath (a właściwie jego pomocnik Gottfried Reyger) w Gdańsku. Niedługo później, już w roku 1746, podobne doświadczenie przeprowadzono niezależnie w Lejdzie. Także i tu pierwszym odkrywcą był naukowy amator, Andreas Cunaeus, prawnik, zabawiający się eksperymentami w pracowni miejscowego profesora Pietera van Musshenbroeka. Przypadkowo zauważył on to samo co Kleist, jego eksperyment powtórzył później pomocnik profesora, Jean Nicolas Allamand, a na koniec i sam Musshenbroek, który był nim tak mocno wstrząśnięty, że, jak wyznał swemu paryskiemu koledze, nawet za całe królestwo Francji nie chciałby tego przeżyć po raz drugi.

leiden exp-x

Strach niebawem minął i elektrowstrząsy za pomocą butelek lejdejskich zaczęli wytwarzać wszyscy eksperymentatorzy, choć przez pewien czas do dobrego tonu należało informować o przypadkach konwulsji, paraliżu, zawrotów głowy itp. Żona profesora z Lipska, Johanna Heinricha Wincklera, po dwóch wyładowaniach poczuła się tak słabo, że ledwie mogła mówić. Tydzień później mąż zaaplikował jej jeszcze jedno wyładowanie, po którym krew się jej puściła z nosa. Profesor Winckler humanitarnie wstrzymał się jednak od przeprowadzania eksperymentów na ptakach, nie chcąc zadawać owym stworzeniom niepotrzebnych cierpień. Abbé Jean Antoine Nollet, mistrz pokazów fizycznych, utrzymujący się z produkcji naukowych urządzeń dla bogatych klientów, takich jak np. Voltaire i pani du Châtelet, zaprezentował w obecności króla Ludwika XV żywy łańcuch 180 grenadierów, poprzez który rozładowywała się butelka lejdejska. Wszyscy oni jednocześnie podskakiwali, co tak bardzo podobało się suwerenowi, że kazał sobie ten eksperyment powtarzać.

Reklamy

Voltaire i Émilie du Châtelet: umysłowe powinowactwa z wyboru

Kardynał de Polignac opowiadał kiedyś z przejęciem markizie du Deffand o męczeństwie św. Dionizego, który, zdekapitowany za wiarę, zabrał swoją głowę z miejsca kaźni i powędrował z nią z Paryża aż do miejsca, gdzie dziś wznosi się bazylika Saint-Denis.

– To całe dwie mile, madame, dwie mile!

– Och, monseigneur, w takich sytuacjach najtrudniejszy jest pierwszy krok – odparła markiza.

Nie doceniamy, jak trudno jest zrobić pierwszy krok. W nauce najtrudniejsze nie są bynajmniej popisy sprawności matematycznej czy technicznej, lecz przezwyciężenie trudności pojęciowych, dostrzeżenie problemu z właściwej strony, nowatorskie ujęcie, pozbycie się niepotrzebnego balastu myślowego. Dotyczy to twórców, ale też i tych, którzy wbrew panującym poglądom propagują myśli dotąd niespotykane.

Voltaire i Émilie du Châtelet wprowadzali do Francji, a tym samym do Europy, filozofię Locke’a i fizykę Newtona. Oznaczało to dla nich, że człowiek, posługując się rozumem i eksperymentem, może poznać budowę wszechświata. Dziś nie umiemy już sobie wyobrazić owego olśnienia: oto ludzkość nie jest skazana na dreptanie w kółko, jałowe spekulacje i wieczne powtarzanie błędów. Uchwyciliśmy początki prawdziwej wiedzy, która nie przeminie wraz z modą na pudrowane peruki.

Na razie jednak po dwóch stronach kanału La Manche wszechświat wydawał się zupełnie różny. Francuzi przyjęli, wprawdzie z niemal stuletnim opóźnieniem, poglądy swego rodaka-emigranta, Kartezjusza. Nauczał on, że nie ma próżni, gdzie bowiem jest rozciągłość, tam jest i materia. Świat miał być wypełniony najróżniejszymi cząstkami, które wciąż się poruszały i stale wypełniały nawet najmniejsze załomki przestrzeni. Ciała mogły się wedle Kartezjusza zderzać, ale w żadnym razie przyciągać. Zderzenia były przekazywaniem ruchu, jak w przypadku kul bilardowych. Przyciąganie na odległość było w tej filozofii wyklęte, było magią, nawrotem do scholastyki, dziwacznym przesądem „światło ćmiącym”. Anglicy widzieli to inaczej (gdyby Bóg nie zamierzał ich oddzielić od Francuzów, nie stworzyłby The English Channel). Isaac Newton przedstawił pewną teorię matematyczną dotyczącą przyrody. Gdyby planety były przyciągane przez Słońce siłą odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości, to poruszałyby się tak, jak to obserwują astronomowie. Kosmiczny ośrodek tylko by w tym przeszkadzał. Gdyby taka siła działała, to i Słońce powinno być przyciągane przez planety. A także planety powinny się przyciągać wzajemnie. Gdyby to była prawda, to Ziemia powinna być spłaszczona u biegunów, a morza powinny podążać za ruchem Księżyca… Grawitacja była jednym z owych rzadkich gdyby, stopniowo zamieniających się w pewność.

Francuz, który przybywa do Londynu, zastaje tam mnóstwo zmian nie tylko w filozofii, lecz w ogóle wszędzie. Zostawił w Paryżu świat pełen, a tutaj zastaje go pustym. W Paryżu każdy widzi wszechświat złożony z wirów subtelnej materii, w Londynie nikt czegoś podobnego nie spostrzega. U nas ciśnienie Księżyca wywołuje przypływ morza, u Anglików zaś morze ciąży w kierunku Księżyca (…) Dowiecie się także, iż Słońce, które we Francji się do tego nie wtrąca, tutaj ma jedną czwartą udziału w rzeczonej sprawie. U waszych kartezjanów wszystko dzieje się na skutek impulsów, których nikt nie rozumie, u pana Newtona zawdzięczamy wszystko przyciąganiu, którego przyczyny także nikt nie zna. W Paryżu wyobrażacie sobie Ziemię okrągłą jak melon; w Londynie Ziemia jest na biegunach spłaszczona. Dla kartezjanina światło istnieje w powietrzu, a dla newtończyka przybywa ono ze Słońca w sześć i pół minuty [Listy filozoficzne, przeł. J. Rogoziński].

Pamiętajmy, że kiedy Voltaire to pisał, rozstrzygnięcie było nieznane. Ilu z dzisiejszych poetów potrafi prawidłowo rozpoznać, która z współczesnych teorii fizycznych będzie najpłodniejsza przez następne dwieście lat? I pamiętajmy, że książka, z której pochodzi ten cytat, została spalona ręką kata, a jej autor stał się człowiekiem wyjętym spod prawa. To nie było beztroskie głoszenie oryginalnych poglądów, można było drogo zapłacić za luksus opinii innej niż oficjalna. Oczywiście, prześladowcom Voltaire’a nie o samą naukę chodziło: Newton i Locke byli fragmentem obrazoburczej całości, w której monarchia mogłaby być bardziej oświecona, a kler nieco bardziej ewangeliczny – adresaci tych postulatów źle znosili uwagi jakiegoś tam poety, choćby i sławnego. Francja była na szczęście dyktaturą łagodzoną koneksjami, Voltaire schronił się więc u markizy du Châtelet w jej château Cirey.

2.Emilie_Chatelet_portrait_by_Latour

 

(portret Maurice’a Quentina de La Tour)

Kochali się i przez lata byli sobie wierni; fakt, że Émilie była mężatką, nie miał tu większego znaczenia. Był to bodaj pierwszy w historii związek dwojga ludzi, których prócz miłości, łączyły wspólne cele intelektualne i wymiana myśli (Heloiza i Abelard to jednak nie to samo). Émilie du Châtelet nie odebrała szkolnego wykształcenia – panny posyłano wówczas najwyżej do szkół klasztornych, gdzie edukacja była nader licha – ale znała łacinę i języki nowożytne, potrafiła nauczyć się matematyki. Nie zdążyła być wielką fizyczką, zaczęła zbyt późno. Lepiej wszakże niż Voltaire rozumiała matematyczne zasady Newtona – przełożyła jego legendarnie trudne Principia na francuski – do dziś nie ma innego przekładu. Oboje byli amatorami w najlepszym sensie tego słowa, wywodzącego się przecież od łacińskiego amare – kochać. Znaczyło to, że nie muszą zajmować się nudnymi rzeczami jedynie dla kariery, lecz mogą skupić się na tym, co ważne. Pracując we dwoje, dokonali więcej niż niejedno uczone towarzystwo. Nasza cywilizacja nie została stworzona wyłącznie przez odosobnionych geniuszy w rodzaju Newtona, wielką rolę odegrali także ci, którzy potrafili wielkie idee uczynić powszechną własnością – wprowadzanie w obieg wartościowych idei jest nie mniej ważne niż wprowadzanie w obieg rzetelnego pieniądza.

Francesco Algarotti: Newtonizm dla dam, 1737

Tytuł książki Algarottiego: Newtonizm dla dam czyli dialogi na temat światła i kolorów wydaje nam się dziś niezbyt poważny. Książka przeznaczona była dla ludzi eleganckich, a w wielkim świecie gust dyktowały damy. Algarotti wzorował się na Fontenelle’u co do formy – były to rozmowy filozofa z pewną damą, był jednak nowoczesny co do treści.

Wenecjanin, syn bogatego kupca, wykształcony w Rzymie i Bolonii, wcześnie zabłysnął na polu nauki, jako nastolatek powtarzając publicznie eksperymenty optyczne Newtona. Rzecz nie była całkiem trywialna, wielu wybitnych ludzi nie potrafiło uwierzyć Newtonowi, gdyż nie udawało im się powtórzyć jego eksperymentów. Dla Algarottiego Newton stał się symbolem eksperymentalnej nauki, która obala zmurszałe chimery Kartezjusza i innych. Angielskiemu uczonemu udała się nie lada sztuka: napisał Optykę tak, jakby to same doświadczenia przemawiały i niepotrzebna była żadna interpretacja. Tak oczywiście nie jest, fakty same nie mówią, zawsze mówią w ich imieniu ludzie. Jednak przez długi czas Newtonowska retoryka wydawała się nie do obalenia.

Algarotti nie miał cierpliwości do pracy akademickiej, miał za to wielkie talenty towarzyskie, znał się na sztuce i właściwie na wszystkim po trosze. Zaczął podróżować i poznawać ludzi. Najpierw objechał Italię, potem zawitał do Paryża razem z Andersem Celsiusem, o mało nawet nie pojechał razem z Maupertuisem do Laponii. Spędził jakiś czas w Cirey u markizy du Châtelet i Voltaire’a. Pisał tam swoją książkę. Voltaire donosił swemu przyjacielowi: „Mamy tu markiza Algarottiego, młodego człowieka, który zna języki i obyczaje wszystkich krajów, pisze wiersze jak Ariosto i zna Locke’a oraz Newtona. Czyta nam swoje dialogi dotyczące ciekawych dziedzin filozofii. Ja (…) także napisałem swój mały traktat metafizyczny, bo należy sobie zdawać sprawę z rzeczy tego świata. Odczytujemy czasem kilka pieśni z Dziewicy Orleańskiej albo jakąś tragedię w moim guście czy rozdział z Wieku Ludwika XIV. Potem wracamy do Locke’a i Newtona, nie bez wina szampańskiego i dobrej kuchni, bo jesteśmy filozofami wielce zmysłowymi…” Wyjeżdżając z Cirey, Algarotti otrzymał od markizy du Châtelet portret, który posłużyć miał do frontispisu książki. Widzimy na nim parę przypominającą ich oboje.

Newtonianismo per le dame

„Łabędź z Padwy”, jak ochrzcił go Voltaire, napisał całkiem dobrą książkę popularną (był w wieku dzisiejszych studentów), w której wyjaśniał różne Newtonowskie doświadczenia i doszedł nawet do pojęcia powszechnego ciążenia. Jego dbałość o usuwanie wszelkich trudności całkiem przypomina dzisiejszych autorów. Wtedy także, choć z innych powodów, nie można było liczyć na szkołę. Filozof objaśnia np. damie, co to takiego kwadrat liczby. Prawo zmniejszania się siły grawitacji jak kwadrat odległości, przywodzi jego rozmówczyni na myśl tempo słabnięcia miłości z czasem: po ośmiu dniach rozłąki miłość słabnie sześćdziesiąt cztery razy. Algarotti chciał nie tylko wyrobić sobie nazwisko, ale także zarobić na książce. Zachowywał się wprawdzie tak, jakby był niezwykle bogaty, naprawdę jednak potrzebował pieniędzy, rodzinny interes przejął bowiem jego starszy brat. Nie był też szlachcicem. Przystojny i dobrze wychowany człowiek mógł jednak bez trudu przezwyciężyć te drobne niedopatrzenia losu. Jego kariera przypomina nieco innego Wenecjanina, Giacomo Casanovę. Algarotti objechał całą Europę, w Anglii miał słynny romans z lordem Herveyem i lady Mary Wortley Montagu, którzy oboje się w nim kochali na zabój. Zaprzyjaźnił się też z pruskim następcą tronu, który potem jako król Fryderyk II zrobił go prawdziwym hrabią. Na swej książce wprawdzie nie zarobił, ale stał się znany. Zainteresowało się nim nawet Święte Oficjum: Newtonizm trafił na Indeks Ksiąg Zakazanych. Nie chodziło wcale o stwierdzenie, że Słońce spoczywa – sto lat po Galileuszu nawet inkwizycja nie próbowała tego kwestionować. Zastrzeżenia budziły raczej zdania powątpiewające w nieśmiertelność duszy czy brzmiące zbyt libertyńsko: cenzorów drażnił raczej Locke niż Newton. Także i z tej trudności wywinął się Algarotti gładko, zmieniając tekst następnych wydań swej książki.

Markiza du Châtelet i doktor Frankenstein, ok. 1745

Na portrecie pędzla Marianne Loir widzimy markizę w błękitnej sukni koloru bleu de Berlin (inaczej błękit pruski). Dotąd błękit zarezerwowany był dla królów Francji albo (w średniowieczu) na szaty Dziewicy Maryi. W chwili namalowania portretu kolor ten wchodził właśnie w modę. Markiza trzyma w prawej ręce cyrkiel – symbol matematyki, w lewej biały goździk – symbol wierności i pasji, dwóch cech jej ognistego temperamentu. Astrolabium i papiery na stole dyskretnie przypominają o jej pracach naukowych. Dobiega w tym momencie czterdziestki. Jest autorką podręcznika fizyki, będącego zarazem wprowadzeniem do filozofii. Tłumaczy na francuski Zasady matematyczne filozofii przyrody Isaaca Newtona (pierwszy polski przekład ukazał się zaledwie kilka lat temu, nie mieliśmy, niestety, markizy du Châtelet). Ta zdrowa i silna kobieta ma przed sobą już tylko kilka lat życia – zajdzie pechowo w późną ciążę i umrze w połogu w roku 1749.

006-Emilieenrobebleue

(Portret z Musée des Beaux-Arts de Bordeaux)

Umarła przedwcześnie, ledwie zdążyła dokończyć swój przekład Newtona. A przecież późno odnalazła swoje intelektualne powołanie. Nie było wówczas w zwyczaju kształcić córki, zazwyczaj wystarczyć musiała nauka pisania, czytania, robótek i chrześcijańskich obyczajów, prowadzona w jakimś klasztorze przez zakonnice ignorantki. Ogładzonymi ignorantami byli także ludzie światowi, choć wypadało bywać w operze czy znać nowości literackie. Jednak od czytania romansów, a nawet Wergiliusza czy Tassa, do Newtona droga jest jeszcze daleka. Émilie Gabrielle du Châtelet przebyła ją dość szybko. Długo nie wiedziała, że ma jakiś konkretny talent. „Jestem przekonana, że wiele kobiet albo nie zna swoich uzdolnień za sprawą marnej edukacji, albo zagrzebuje je z powodu przesądów i braku śmiałości ducha. W poglądzie tym utwierdzają mnie moje własne doświadczenia. Przypadek sprawił, że poznałam ludzi uczonych, którzy się ze mną zaprzyjaźnili, i spostrzegłam z ogromnym zdumieniem, że cenią sobie moje zdanie. Zaczęłam powoli wierzyć, że jestem istotą myślącą. Zrazu jednak tylko to przeczuwałam – światowe rozrywki, do których, jak sądziłam, zostałam stworzona, pochłaniały cały mój czas i całą duszę; naprawdę w to uwierzyłam, dopiero w wieku, gdy jest jeszcze wprawdzie czas na rozsądek, ale nie ma go już na zdobywanie nowych talentów. Refleksja ta nie zniechęciła mnie jednak, stwierdziłam, że jestem szczęśliwa, iż porzuciłam w samym środku tę pogoń za rzeczami błahymi, która większości kobiet zajmuje całe życie (…)”. I nie tylko kobiet – dodajmy.

584px-Dippel

A teraz o Frankensteinie. Naprawdę nazywał się Johann Konrad Dippel (1673-1734), urodzony na zamku Frankenstein nad Renem. Był teologiem, alchemikiem i lekarzem. O pokolenie młodszy od Newtona, jest karykaturą angielskiego uczonego: tak samo namiętnie wierzył w drugie przyjście Chrystusa, z zapałem praktykował alchemię i anatomię. Nie był tylko obdarzony matematycznym geniuszem profesora katedry Lucasa w Cambridge i miał, jak się zdaje nadmiernie entuzjastyczny i łatwowierny stosunek do badań przyrodniczych. Opowiadano, że prowadził jakieś doświadczenia na ciałach zwierząt, poszukiwał tajemnicy życia. Mógł być prototypem tytułowego bohatera powieści grozy Mary Shelley. A z markizą du Châtelet łączy go barwnik sukni: to on miał pierwszy odkryć ów barwnik, który stopniowo się rozpowszechnił i zdobił nie tylko suknie dam, ale i mundury armii pruskiej – stąd jego nazwa błękit pruski.

Markiza du Châtelet atakuje sekretarza paryskiej Akademii nauk, 1740

W roku 1740 ukazała się anonimowo książka Institution de physique („Podstawy fizyki”). Cały Paryż wiedział, że autorką jest arystokratka, Gabrielle Émilie Le Tonnelier de Breteuil, po mężu markiza du Châtelet, dama znana z zainteresowań filozofią i naukami matematycznymi, wieloletnia  partnerka Voltaire’a, mieszkająca z nim razem w swoim château w Cirey. Książka napisana była w celu kształcenia syna markizy. Nie wiadomo, czy nastolatek ją przeczytał, z pewnością nie był to podręcznik zupełnie elementarny. Stanowił wprowadzenie w filozofię Leibniza, a także przystępny wstęp do mechaniki, bez użycia matematyki, nierezygnujący wszakże z tematów tak wówczas aktualnych jak Newtonowska grawitacja.

519px-Emilie_du_Chatelet

W książce Émilie – jak nazywał ją Voltaire – opowiedziała się stanowczo za jedną ze stron sporu, który dzielił ówczesny świat naukowy. Chodziło o tzw. „siły żywe”. W gruncie rzeczy chodziło o naukowe sprecyzowanie potocznego pojęcia. Mówimy, że jakieś ciało porusza się „z większą bądź mniejszą siłą”. Mówimy tak nawet dziś, mimo kilku wieków powtarzania za Newtonem, że siła to czynnik zmieniający ruch, a nie przysługujący poruszającemu się ciału. Także i wtedy debata toczyła się niejako obok mechaniki newtonowskiej. Pojęcie siły żywej wprowadził zresztą Wilhelm Gottfried Leibniz, wielki rywal Newtona, także na polu mechaniki. Leibniz sądził, z powodów metafizycznych, że całkowita siła żywa cząstek w świecie jest stała.
Jasne było, że siła żywa jest proporcjonalna do masy ciała: widać to chociażby w skutkach zderzeń przy tej samej prędkości. Głównym przedmiotem sporu była kwestia, jak siła żywa zależy od ruchu ciała: czy jest proporcjonalna do prędkości, czy też może do jej kwadratu. Za drugim rozwiązaniem opowiadał się Leibniz, a także Johann Bernoulli, trzeci wielki matematyk i fizyk tamtej epoki. Rozwiązanie to wybrała także markiza du Châtelet. Przedstawiła następującą argumentację. Rozpatrzmy ciało spadające swobodnie. Ciało przyspiesza i działanie siły grawitacji możemy sobie wyobrażać tak jakby wzdłuż toru ułożone były ściśnięte sprężyny, które kolejno rozprężając się, przyspieszają nasze ciało. Łączna siła żywa, jakiej ciało nabierze, będzie proporcjonalna do liczby owych sprężyn, a więc także i do przebytej drogi. Wiadomo, że w spadku swobodnym kwadrat prędkości końcowej jest proporcjonalny do wysokości, z jakiej spadło ciało. A zatem siła żywa jest proporcjonalna do kwadratu prędkości. Rzut pionowy możemy sobie wyobrazić jako stopniową utratę siły żywej na ściskanie kolejnych sprężyn ułożonych wzdłuż drogi ciała. Współczesny czytelnik zauważy pełną analogię do zamiany energii potencjalnej w kinetyczną (podczas spadku) i vice versa.
Technikę imaginacyjnych sprężyn wprowadził Johann Bernoulli w pracy konkursowej przedstawionej paryskiej Akademii nauk w roku 1724. Bernoulli wiedział, że Leibnizowska siła żywa nie jest specjalnie popularna wśród francuskich uczonych, sądził jednak, że zmusi ich do kapitulacji swymi dowodami, wspartymi też rachunkiem całkowym. Niechęć do mv^2 wynikała z rozmaitych powodów. Jednym była swoista wierność kartezjanizmowi, a Kartezjusz uczył, iż to całkowita ilość ruchu (mv) cząstek w świecie pozostaje w świecie stała. Fizyka dopiero zaczęła się matematyzować i nie wszyscy rozumieli, że zdrowy rozsądek to za mało. Akademicy mieli np. zastrzeżenia do Leibnizowskiego kwadratu prędkości, ponieważ nie rozumieli jego sensu i pochodzenia. Dziś wiemy, że nie można tu „zrozumieć” nic więcej, można jedynie wyprowadzić odpowiednie wyrażenie, jak to zrobił Bernoulli, i zastanawiać się ewentualnie nad tym, czy założenia rachunku są spełnione w naturze. Szwajcarskiego uczonego spotkał spory zawód, nie tylko bowiem nie przekonał paryżan, ale wystąpił przeciwko niemu nie kto inny niż Jean-Jacques Dortous de Mairan, z którym korespondował i któremu przekazywał swoje prace i myśli.

431px-Miger_-_Dortous_de_Mairan

Dortous de Mairan unikał pojęcia siła żywa, mówił o „sile poruszającej” i miała ona być proporcjonalna do prędkości, mniej więcej w duchu Kartezjusza. Wprowadził w swej pracy dość osobliwą miarę tej siły. Otóż miałaby ona być mierzona nie odległościami przebytymi przez ciało, ale odległościami przez nie nieprzebytymi: tzn. różnicami odległości rzeczywiście przebytych i odległości, jakie byłyby przebyte, gdyby ciało poruszało się jednostajnie, zamiast zmieniać prędkość. Podawał prosty przykład (cała jego praca nie wykraczała matematycznie poza ten przykład). Weźmy dwa jednakowe ciała A i B. Rzucamy ciało B pionowo w górę z prędkością 1 i wznosi się ono w jednostce czasu na maksymalną wysokość, którą także oznaczymy jako 1. Wiadomo, że gdyby poruszało się jednostajnie do góry, wzniosłoby się na wysokość 2. Różnica tych dwóch wysokości jest „odległością nieprzebytą” i to jest miara „siły poruszającej” naszego ciała A w chwili początkowej. Ciało B wzniesie się na wysokość 4 razy większą i zajmie mu to 2 jednostki czasu. W ciągu pierwszej jego prędkość zmniejszy się do 1 i znajdzie się ono na wysokości 3. Wysokość, jaką by osiągnęło w ruchu jednostajnym byłaby w tym czasie równa 4. Wobec tego w pierwszym odcinku czasu „odległość nieprzebyta” to 4-3=1. Na początku drugiego odcinka czasu ciało ma prędkość 1, a więc znajduje się w takiej sytuacji jak B na początku: wzniesie się więc o 1, zamiast o 2. „Odległość nieprzebyta” w drugiej jednostce czasu wynosi 1. W sumie dla ciała A otrzymujemy 2 jako miarę siły poruszającej, a dla ciała B – 1. Siła poruszająca jest zatem proporcjonalna do prędkości.
Markiza du Châtelet zaatakowała de Mairana (który zdążył do tej pory zostać sekretarzem Akademii nauk) z punktu widzenia swojej ulubionej teorii. Istotnie patrząc na powyższy przykład z tego punktu widzenia, ciało A ma siłę żywą równą 4, a ciało B – 1, i takie też są wysokości, na jakie oba ciała się wznoszą. W teorii „siły żywej” czas nie miał nic do rzeczy: „Jak w mierzeniu majątku człowieka, który musi być taki sam, bez względu na to, czy wyda się go w jeden dzień, rok, czy w sto lat”. (Markiza wiedziała o czym mówi: przegrała kiedyś w karty mniej więcej równowartość miliona dolarów w ciągu kilku godzin.) Émilie okazała się skuteczna retorycznie, stwierdzając, że de Mairan równie dobrze mógłby dowodzić, że 2+2=6.
Dyskusja nie mogła być rozstrzygnięta. Dziś rozumiemy, że obie strony sporu posługiwały się innym zestawem pojęć i w nieco inny sposób. Intuicje Bernoulliego i markizy du Châtelet wymagały dzielenia drogi na odcinki jednakowej długości – co prowadzi do zasady zachowania energii mechanicznej (suma en. kinetycznej i potencjalnej). Dortous de Mairan mimo osobliwych sformułowań miał także swoją rację – jego „odległości nieprzebyte” mierzą zmiany prędkości. Można bowiem podzielić ruch na odcinki odpowiadające równym czasom i wówczas „siła ruchu” zależy liniowo od prędkości. Jest to równoważne dzisiejszemu sformułowaniu II zasady dynamiki: F\Delta t =m \Delta v.
Kompetentne i odważne wystąpienie markizy w sporze z Dortous de Mairanem dodało jej pewności siebie, kolejne wydanie Institutions de physique zawiera już bowiem nazwisko autorki, a także jako suplement polemikę z sekretarzem Akademii. Uczona kobieta okazała się co najmniej równa uznanemu autorytetowi – na kolejne przykłady takiej sytuacji wypadło we Francji czekać wyjątkowo długo, bo aż do czasów Marii Skłodowskiej-Curie.

Nb. polska Wikipedia lekko bredzi, twierdząc, że markizie du Châtelet zawdzięczamy wyrażenie na energię kinetyczną i to w osobliwej postaci przybliżonej:bb3745077452708dc3b5e4b81566a6ea