Elle fut amie de Voltaire et de Saint-Lambert ; c’est dans le château de Cirey, en Lorraine, chez Mme du Châtelet, que Voltaire écrivit ses principaux ouvrages : Mahomet, Alzire, Mérope, Histoire de Charles XII, le Siècle de Louis XIV.
Elle étudia les mathématiques transcendantes et la physique générale, commenta Leibnitz et Newton dans ce temps où les écrits de ces grands philosophes n’étaient encore connus que d’un petit nombre de savants. En 1738, elle concourut pour le prix de l’Académie des sciences sur le sujet de déterminer la nature du feu ; elle ne manqua le prix que de quelques voix.
On a dit que Voltaire, par ses louanges, avait fait sa réputation. C’est possible qu’il ait contribué à celle-ci ; mais, comme preuve de son mérite réel, ses livres sont là.
La toilette l’occupait comme une jeune fille. Elle dit :
Je ris plus que personne aux marionnettes, et j’avoue qu’une boîte, une porcelaine, un meuble nouveau, sont pour moi une vraie jouissance. (Recherche du bonheur.)
« Née avec une éloquence singulière, a dit Voltaire, elle ne déployait cette éloquence que lorsqu’elle avait des objets dignes d’elle. Les lettres où il ne s’agissait que de montrer de l’esprit, ces petites finesses, ces tours délicats que l’on donne à des pensées ordinaires, n’entraient
