Bij de ‘Proef van ’s Gravesande’ verwarmde Willem ’s Gravesande een metalen balletje dat hij vlak daarvoor nog door een ringetje kon halen. Na verwarming paste het niet meer. Zo maakte hij inzichtelijk dat metaal bij verwarming uitzet.
Voortreffelijke experimenten
Deze beroemd geworden proef is slechts een van de voorbeelden van de voor zijn tijd voortreffelijke natuurkundige experimenten waarmee’s Gravesande de ideeën van Newton op het vasteland van Europa heeft uitgedragen.
Die experimenten werden mede mogelijk gemaakt door de fameuze Leidse instrumentmaker Johan van Musschenbroek, de broer van de Pieter van Musschenbroek, de uitvinder van de Leidse Fles. Dankzij zijn instrumenten gaf hij als eerste aanschouwelijk onderricht in de experimentele natuurkunde.
Rechten
’s Gravesande begon zijn carrière overigens niet in de natuurkunde. In 1705 ging hij in Leiden met zijn twee broers rechten studeren en vestigde zich daarna als advocaat in Den Haag. De natuurkunde trok hem ook toen al zeer aan, en hij deed regelmatig proeven met licht, zoals de lichtreflectie in het oog, waarover hij in 1711 publiceerde.
In 1715 was hij als Secretaris van Nederlandse gezantschap in Londen voor de onderhandelingen over het barrièretraktaat, een clausule bij de vrede van Rijswijk (1697), die de Negenjarige Oorlog afsloot. Bij die gelegenheid ontmoette hij Isaac Newton. Daarna ging hij zich geheel aan de fysica wijden. In 1717 werd hij hoogleraar wiskunde, natuurkunde en sterrenkunde aan de Leidse Universiteit.
Colleges
Zijn standaardwerk Physices Elementa Mathematica was het eerste leerboek van de experimentele natuurkunde. Het maakte hem in heel Europa beroemd. Zelfs Voltaire kwam naar Leiden om zijn colleges te volgen. Die werden bij hem aan huis gegeven, op Rapenburg 12.
In die tijd speelde ook een hype rond een perpetuum mobile, een apparaat dat eeuwig kan blijven bewegen zonder daar energie aan toe te voegen. Tsaar Peter de Grote bleek zeer geïnteresseerd in en vroeg ’s Gravesande om advies. Hij bood hem aan om in St.Petersburg hoogleraar te worden, maar ’s Gravesande sloeg dat aanbod af. Enige jaren later bood keizer Frederik de Grote hem een professoraat aan bij de Pruisische Academie van Wetenschappen in Berlijn. Opnieuw koos ’s Gravesande ervoor om in Leiden te blijven.
In 1742 overleed Willem Jacob ‘s Gravesande op 53-jarige leeftijd in Leiden. Na zijn dood kocht de Leidse universiteit met vooruitziende blik zijn gehele collectie natuurwetenschappelijke instrumenten, destijds de beste en meest volledige verzameling ter wereld. Die instrumenten vormen tegenwoordig een van de belangrijkste collecties van Museum Boerhaave.