Такой эксперимент разрабатывался в рамках механики — отрасли математики, ставшей ведущей областью нового естествознания.
Античная и средневековая физика, основы которой заложил Аристотель, не была математической наукой: она опиралась, с одной стороны, на метафизику, а с другой — на логику. Одной из причин того, почему при изучении природных явлений ученые не опирались на математику, было убеждение, что математика не может изучать движение, составляющее главную характеристику природных процессов. В XVII веке усилиями И. Кеплера, Г. Галилея и его учеников — Б. Кавальери и Э. Торричелли — развивается новый математический метод бесконечно малых, получивший впоследствии название дифференциального исчисления. Этот метод вводит принцип движения в саму математику, благодаря чему она оказывается подходящим средством для изучения физических процессов. Как мы уже знаем, одной из философских предпосылок создания метода бесконечно малых было учение Николая Кузанского о совпадении противоположностей, которое оказало влияние на Галилея и его учеников.
Оставалась, однако, еще одна проблема, которую предстояло решить для того, чтобы стала возможной механика. Согласно античному и средневековому представлению, математика имеет дело с идеальными объектами, какие в чистом виде в природе не встречаются; напротив, физика изучает сами реальные, природные объекты, а потому строго количественные методы математики в физике неприемлемы. Одним из тех, кто взялся за решение этой проблемы, был опять-таки Галилей. Итальянский ученый пришел к мысли, что реальные физические объекты можно изучать при помощи математики, если удастся на основе эксперимента сконструировать идеальные модели этих физических объектов. Так, изучая закон падения тел, Галилей строит эксперимент, вводя понятия абсолютно гладкой (то есть идеальной) плоскости, абсолютно круглого (идеального) тела, а также движения без сопротивления (движения в пустоте) и. т. д. Изучение идеальных образований можно осуществить с помощью новой математики. Таким путем происходит сближение физического объекта с математическим, составляющее предпосылку классической механики.
Совершенно очевидно, что эксперимент имеет мало общего с непосредственным наблюдением, к которому по преимуществу обращалось естествознание предшествующего периода. Неудивительно, что проблема конструирования идеальных объектов, составляющая теоретическую основу эксперимента, стала одной из центральных также и в философии XVII века. Эта проблема составила предмет исследований представителей рационалистического направления, прежде всего французского философа Рене Декарта (или в латинизированном написании — Картезия) (1596–1650).
Стремясь дать строгое обоснование нового естествознания, Декарт поднимает вопрос о природе человеческого познания вообще. В отличие от Бэкона, он подчеркивает значение рационального начала в познании, поскольку лишь с помощью разума человек в состоянии получить достоверное и необходимое знание. Если к Бэкону восходит традиция европейского эмпиризма, апеллирующая к опыту, то Декарт стоит у истоков рационалистической традиции Нового времени.
Есть, однако, характерная особенность, одинаково присущая как эмпиризму, так и рационализму. Ее можно обозначить как онтологизм, роднящий философию XVII века — при всей ее специфике — с предшествующей мыслью. Хотя в центре внимания новой философии стоят проблемы теории познания, однако большинство мыслителей полагают, что человеческий разум в состоянии познать бытие, что наука и соответственно философия, поскольку она является научной, раскрывает действительное строение мира, закономерности природы.