Zainteresowania naukowe Arthura Patschke wykraczały jednak daleko poza konstrukcję maszyn. Dostrzegając, jaka potężna energia tkwi w parze wodnej, próbował wyjaśnić za jej pomocą istotę sił tkwiących w przyrodzie. Budując maszyny, stawiał pytania: jaka siła wprawia je w ruch, co jest istotą tej siły, czym jest energia i czym jest ruch sam w sobie. Pytania ewaluowały od fizyki do filozofii: z czego zbudowany jest świat i czym jest człowiek. Ukierunkowany wieloletnim doświadczeniem konstruktora, wysuwał hipotezę, iż świat jest jedną wielką turbiną eteru. Prowadził na te tematy dyskusje ze współpracownikami, z członkami towarzystwa Naturwissenschaftlicher Verein Düsseldorf oraz ze swoją żoną Margarete von Oppell. Owocem tych naukowo-filozoficznych rozważań Arthura Patschke była teoria głównej zasady energii, głosząca, że „w gazie cząstki mogą poruszać się naprzód, tylko pod warunkiem przyłożenia siły z drugiej strony”. Swoją teorię ogłosił drukiem w 1905 w książce Lösung der Welträtsel durch das einheitliche Weltgesetz der Kraft.