A questão dos princípios fundamentais da ciência encontrava-se latente a partir da sistematização filosófica da nova ciência nos Princípios da Filosofia de Descartes e talvez antes. Seguindo um modelo de racionalidade tal como o da geometria, codificado a partir do método de análise e síntese, a idéia de procurar primeiros princípios cada vez mais compreensivos da natureza, o que, efetivamente, corresponderia a leis gerais que governariam o comportamento das parcelas maiores da realidade física, era não só natural como evidente. A procura por leis válidas para todos os domínios da natureza, de modo tal que o universo pudesse ser compreendido e adequadamente descrito via a formulação de conceitos físicos em linguagem matemática, se tornou a seara da atividade científica teórica no final do século XVII e início do XVIII. Newton as encontrou com seus axiomas ou leis do movimento.
As leis do movimento newtoniano (Axiomata sive leges motus) são propostas como a solução definitiva em relação a quais princípios adotar na ciência do movimento, ou melhor, na mecânica racional. Nesse sentido, cabe ressaltar que a lei da gravitação não se encontra em um mesmo nível epistêmico em relação às leis do movimento, sendo estas últimas primárias e aquela uma dedução realizada a partir das primeiras e de certos fenômenos, encarados como suporte epistêmico. Há um movimento conceitual e epistêmico que leva das leis dinâmicas às leis da gravitação universal, movimento que é progressivo e de um âmbito geral (as condições gerais de movimento dos corpos, que são as leis ou axiomas do movimento) para uma força particular (talvez a mais importante para a ciência da época).
Nesse sentido, mantendo os conceitos da metodologia dos programas de pesquisa científica e as afirmações de Lakatos sobre o programa newtoniano de pesquisa, propõe-se uma pequena distinção entre as leis do movimento e a lei da gravitação universal. Essa distinção funda- se, evidentemente, na aceitação da distinção entre o contexto da descoberta e da justificação pois, se a teoria gravitacional e as leis dinâmicas dos Principia distinguem-se, programaticamente, pela
generalidade que abarcam, tal como é inferido por uma leitura baseada em sua apresentação nos
Principia, provieram ambas das investigações de Newton sobre o movimento lunar, mais
precisamente de sua hipótese de que a gravidade terrestre alcançaria a Lua e funcionaria como o agente da força central que manteria seu movimento orbital.
O programa de pesquisa da mecânica racional encontra-se formulado no livro 1 dos
Principia. A teoria da gravitação, uma das conseqüências (necessárias) do desenvolvimento proposto
por Newton da mecânica racional pode ser pensada como um sub-programa, apresentando questões específicas em relação à abordagem geral do livro 1. Em certo sentido, a teoria gravitacional de Newton é um caso particular de sua mecânica racional, não sendo objetável que esta última foi construída, nos Principia, com a finalidade de subsidiar aquela. A ontogênese do programa newtoniano de pesquisa parece envolver esta distinção. A mecânica racional trata de uma variedade imensa de problemas e subsumi-la à teoria gravitacional é injustificável.
Por outro lado, impor a lei da gravitação aos seguidores da mecânica racional newtoniana é um engano igualmente injustificável. Como exemplo notável, pode-se divisar, um século mais tarde, sob a tutela da obra newtoniana, por um lado a mecânica analítica de Lagrange, fortemente associada a problemas mecânicos gerais e, por outro, o Sistema de Mundo de Laplace, cujo apoio é a lei da gravitação, fora as diferentes teorias gravitacionais correntes no século XVIII, que aceitavam, não raro, os princípios dinâmicos newtonianos (DUGAS, 1955/1988). É evidente que o sub- programa da gravitação não raro importa as leis fundamentais da dinâmica para a resolução de problemas particulares, mas é notável que a mecânica racional newtoniana é um programa de pesquisa muito mais geral. O desenvolvimento deste capítulo tentará fornecer subsídios suficientes para corroborar tal distinção e mostrar sua validade dentro do referencial epistemológico lakatosiano.
No escólio às leis do movimento Newton afirma que:
Até aqui, estabeleci tais princípios da forma como foram aceitos pelos matemáticos e confirmados por um grande número de experimentos. Pelas primeiras duas Leis e pelos primeiros Corolários, Galileu descobriu que a queda dos corpos variava com o quadrado do tempo (in duplicata ratione temporis) e que o movimento dos projéteis estava na curva de uma parábola; a experiência confirma ambos, a não ser enquanto esses movimentos são um pouco desacelerados pela resistência do ar.
Como mencionado nos capítulos anteriores, Newton realiza todo um esforço epistemológico para justificar seus axiomas do movimento, criando uma nova axiologia e metodologia científicas. Assim sendo, os axiomas do movimento não são auto-evidentes segundo o autor dos Principia, mas pretende-se que sejam justificados pela base empírica disponível. A pretensa axiomática da mecânica, que se esperaria encontrar nos Principia (DIJKSTERHUIS, E.J., 1986) de fato não existe ou, pelo menos, não nos termos em que as axiomatizações são pensadas a partir da segunda metade do século XIX (mesmo porque, em termos axiomáticos, a lei da inércia seria um caso particular da segunda lei para F = 0, logo seria um desperdício enunciar ambas em um sistema axiomático consistente). As leis do movimento serão, mais precisamente, pensadas como limitantes dos sucessivos modelos do programa de pesquisa. Esse caráter limitante das leis do movimento é exatamente o que as caracteriza como núcleo duro do programa da mecânica racional newtoniana. Elas são as condições do movimento possível.
A primeira preocupação é, contudo, sua credibilidade frente aos matemáticos, o que significa que em princípio alcançou-se o objetivo teórico de descobrir leis gerais das quais se deduzem as leis empíricas particulares conhecidas (ou antes, suas representações matemáticas). Basicamente, isso se faz nas seções II e III dos Principia. Como ilustração do imperativo de apresentar leis matemáticas que podem ser aplicadas à investigação natural, vejam-se como são apresentados os dois primeiros axiomas do movimento:
Lei I: Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em linha reta, a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças impressas nele.
Os projéteis permanecem em seus movimentos enquanto não forem retardados pela resistência do ar e impelidos para baixo pela força da gravidade. Uma roda, cujas partes, por coesão, desviam continuamente dos movimentos retilíneos, não cessa de rodar senão enquanto é retardada pelo ar. Mas os corpos maiores que são os planetas e os cometas conservam por mais tempo seus movimentos, tanto os progressivos como os circulares, por causa da menor resistência dos espaços.
Lei II: A mudança do movimento é proporcional à força motriz impressa, e se faz segundo a linha reta pela qual se imprime essa força.
Se toda a força produz algum movimento, uma força dupla produzirá um movimento duplo e uma tripla um triplo, quer essa força se imprima de uma só vez, quer seja impressa gradual e sucessivamente. E esse movimento, por ser sempre orientado na mesma direção que a força geratriz, se o corpo se movia antes, ou se acrescenta ao seu movimento, caso concorde com ele, ou se subtrai dele, caso
lhe seja contrário, ou, sendo oblíquo, ajunta-se-lhe obliquamente, compondo-se com ele segundo a determinação de ambos.