Émilie du Châtelet

Tidlig liv

Hennes far var Louis Nicolas le Tonnelier de Breteuil, førstesekretær og den som introduserte ambassadører til kong Ludvig XIV av Frankrike, en posisjon som plasserte ham i sentrum for all sosial aktivitet ved det franske hoff og således ga familien høy status. Blant deres bekjentskaper var Fontenelle, perpetuell sekretær av det franske vitenskapsakademi, Académie des Sciences. Émilies far Louis-Nicolas anerkjente tidlig datterens uvanlige intelligens og sørget for at Fontenelle kunne komme og samtale om astronomi med henne da hun var kun ti år gammel. Émilies mor, Gabrielle-Anne de Froulay, hadde vokst opp i et kloster, på denne tiden den mest vanlige utdannelsesinstitusjon tilgjengelig for unge piker og kvinner. Mens en del kilder hevder at hennes mor mislikte datterens intelligens, eller at hennes ektefelle oppmuntret datterens intellektuelle nysgjerrighet, et det også andre indikasjoner på at hennes mor ikke bare godkjente du Chatelets tidlige utdannelse, men faktisk oppmuntret henne til energisk å sette spørsmålstegn ved vedtatte sannheter.
I uansett tilfelle var et slik arrangement blitt sett på som svært uvanlig for foreldre på denne tiden og av denne status. Da hun var liten sørget hennes far for hennes fysiske fostring i form av ridning og fekting, og etterhvert som hun ble større skaffet han hjemmelærere til henne. Som et resultat snakket hun flytende latin, italiensk, gresk og tysk i en alder av tolv år; hun publiserte senere oversettelser til fransk fra greske og latinske skuespill og filosofi. Hun fikk utdannelse i matematikk, litteratur og vitenskap. Hennes mor Gabrielle-Anne var forferdet over hennes framgang og bekjempet Louis-Nicolas hver skritt på vegen. En gang forsøkte hun å få sendt Émilie i kloster.
Émilie likte også å danse, var antakelig en utøver av cembalo, sang opera, og drev amatørskuespill. Som tenåring da hun manglet penger for å kjøpe bøker benyttet hun seg av sin matematiske kunnskaper for å drive suksessfull gambling.
Langt senere i livet tapte hun en gang rundt 84 000 francs (tilsvarende rundt en million amerikanske dollar i 2009), en del av det var lånt, i løpet av en kveld ved bordet i Fontainebleau slott til en kortsvindler. For raskt å skaffe seg pengene tilbake for å betale sin store gjeld benyttet hun seg av et oppfinnsomt finansarrangement tilsvarende moderne derivater, hvorpå hun betalte skatteoppkreverne en rimelig lav sum for retten til deres framtidige inntekter (de hadde lov til å beholde en del av den skatten de innsamlet for konge) og lovte å betale hoffgamlerne deler av disse framtidige inntektene.

Ekteskap og samarbeid

Den 12. juni 1725 giftet hun seg med marki Florent-Claude du Chastellet-Lomont, og ble således selv markise du Chastellet (å stave navnet Châtelet ble introdusert av Voltaire, som øyensynlig likte slike ordendringer, og har siden blitt fast). Som med mange ekteskap innenfor adelen var deres ekteskap arrangert og paret hadde lite til felles. Etter å ha født tre barn mente Émilie at hun hadde oppfylt sine ekteskapelig plikter, kom til en enighet med ektemannen om at de levde adskilte liv mens de fortsatt beholdt en husholdning. Markien var militær og guvernør av Semur-en-Auxois i Burgund. I de øverste franske klasser var det dessuten til en viss grad akseptabelt at både ektemannen og hustruen kunne holde seg med elsker.

Introduksjon til Newtons ideer

Da Émilie du Châtelet var 24 år gammel hadde hun en affære med hertugen av Richelieu som varte et og halvt år. Hertugen var interessert i litteratur og filosofi, og Châtelet var en av de få kvinner som konverserte med ham på hans eget nivå. Hun leste hver bok av konsekvens, fulgte teateret jevnlig, og nøt intellektuell debatt. Châtelet uttrykte interesse i verkene til Isaac Newton, og Richelieu oppmuntret henne i å ta undervisning i høyere matematikk for bedre å forstå hans teorier. Pierre Louis Maupertuis, et medlem av det franske vitenskapsakademi ble hennes lærer i geometri. Han var matematiker, astronom og fysiker, og støttet Newtons teorier som var heftig omdiskutert på akademiet.
Émilie og Voltaire, den fjerde elskeren hun hadde etter ekteskapet, møttes etter at han kom tilbake fra sitt eksil i England. Châtelet inviterte ham til å leve i hennes landelige hus ved Cirey-sur-Blaise i Haute-Marne, i nordøstlige Frankrike, og han ble hennes livslange ledsager (under øynene til hennes tolerante ektemann). Der studerte hun fysisk og matematikk, og utga vitenskapelige artikler og oversettelser. Ved å bedømme Voltaires brev til venner og deres kommentarer til hverandres arbeid, synes det som om de levde sammen under gjensidig oppmuntring og respekt.

Fødsel og død

Châtelets siste kjærlighetsaffære viste å bli fatal. Tidlig i 40-årene hadde hun en affære med poeten Jean François de Saint-Lambert og ble gravid. I et brev til en venn betrodde hun sin frykt at hun kanskje ikke ville overleve graviditeten på grunn av sin alder. Hun fødte barnet, men døde seks dager senere fra emboli (blodpropp) i en alder av 42 år gammel.
Som Voltaire beskrev det: «Denne lille piken kom til mens hennes mor var ved sitt skrivebord, skriblet ned noen newtonske teorier, og det nyfødte barnet ble midlertidig plassert på et bind om geometri mens hennes mor samlet sammen sine papirer og ble lagt til sengs.» I flere dager var Émilie lykkelig og fornøyd, men den 10. september døde hun brått, og hennes død ble snart fulgt av det nyfødte barnet. Voltaire som var sammen med henne til det siste var oppløst i tårer. Han snublet ut av rommet og falt sammen utenfor døren.

Vitenskapelig forskning og publikasjoner

I 1737 publiserte Châtelet en artikkel kalt Dissertation sur la nature et la propagation du feu, basert på hennes forskning i vitenskapen om ild som forutså det som i dag er kjent som infrarød stråling og lysets vesen. Hennes bok Institutions de Physique (Lærdom i fysikk) kom i 1740 og ble presentert som en gjennomgang av nye tanker i vitenskapen og filosofien som kunne bli studert av hennes 13 år gamle sønn, men den var et forsøk på forlike komplekse ideer fra de ledende tenkerne i samtiden. I boken kombinerte hun teoriene til Gottfried Leibniz og de praktiske observasjonene til Willem's Gravesande for å vise at energien til et legeme som beveger seg er proporsjonal ikke til dets hastighet, som Newton, Voltaire og andre hadde antatt, men til kvadratet av dets hastighet. (I klassisk fysikk er den korrekte formelen Eₖ = 1⁄2 mv², hvor Eₖ er den kinetiske energien til et legeme, m dets masse og v er dets hastighet.)
Det året hun døde fullførte hun det arbeidet som er sett på som hennes mest fremragende prestasjon: hennes oversettelse til fransk, med hennes kommentarer av Newtons Principia Mathematica, inkludert hennes utledning fra dens prinsipper av mekanismene til antagelsen om konservering av energi. I dag er du Châtelets oversettelse av Principia Mathematica fortsatt standardoversettelsen av verket til fransk.

Moderne bedømmelse

Selv om den klassiske mekanikken til du Châtelet ikke blir studert med den samme metodologi som Einsteins konsept om masse og hastighet, fortsetter biografer og historikere å se en elegant samklang mellom hans berømte ligning for  sammenhengen mellom energi og stoff E = mc² (hvor c representerer lysets hastighet) og prinsippet E ∝ mv² som først ble gjenkjent av du Châtelet for over 150 år tidligere. 
Det bør imidlertid framheves at fra en fysisk synsvinkel er du Châtelets prinsipp en korrekt antagelse om kinetisk energi i klassisk mekanikk, og er det første leddet i en utvikling av Einsteins ekvivalens for masse–energi. 
Et krater på planeten Venus har fått navn etter henne, og hun er emne for skuespillet Legacy of Light av Karen Zacarías. Operaen Émilie av Kaija Saariaho handler om de siste øyeblikkene i Émilie du Châtelets liv.