The Vanishing Context of Discovery: Newton's Discovery of Gravity

J. N. Hattiangadi, “The Vanishing Context of Discovery: Newton's Discovery of Gravity”, in Scientific Discovery, Logic, and Rationality.

발견의 맥락은 엄밀히 보면 매우 축소된다. 흔히 발견의 맥락에 속하는 것으로 보이는 과정을 자세히 들여다보면, 그 과정은 단계적인 수많은 정당화 맥락들로 분석될 수 있다. 뉴턴의 이론은 뉴턴에서 단번에 완전한 형태로 나온 것이 아니다. 뉴턴을 당대의 다른 사람과 구분시켜준 것은 천재성, 창조성 혹은 운 좋은 추측이 아니라 이전 물리학에 대한 더 나은 이해와 그에 따른 문제를 그의 결론으로 이끈 엄청난 끈기 및 명료한 사고에 있다.

갈릴레오는 케플러의 법칙에 무심했지만, 뉴턴은 그에 매우 중요한 의미를 부여했다. 왜냐하면 케플러의 법칙이 데카르트의 소용돌이 이론을 반박해주는 것으로 보였기 때문이다. 뉴턴은 케플러의 법칙과 호이겐스의 원심력(구심력) 공식을 결합해 행성에 작용하는 힘에 대한 역제곱 법칙을 도출했다. 또한 그는 완전히 다른 논변을 통해 중력이 두 질량의 곱에도 비례한다는 것도 보였다. 물론 결과적으로 도출된 이 법칙은 케플러의 법칙과 양립불가능했지만 말이다. 즉 케플러의 법칙은 역제곱 형태의 구심력에 대한 모형이 되었지만, 질량까지 고려된 중력 법칙과 운동 법칙의 모형은 아니었다.

뉴턴의 법칙과 케플러의 법칙이 모순되는 것은 맞지만, 뉴턴이 케플러의 법칙을 통해 그의 시스템에 도달한 것도 맞다. 이 사이에 비합리적인 도약이 있는 것은 아니다.