בעידן שלפני המדע, לאנשים לא היו מבנים מנטליים באמצעותם יכולו לפרש את הטבע ולכן הם קיבלו את העולם כפי שראו אותו. סלע היה סלע, פרח היה פרח וכוכב היה כוכב. לכל אחד מהם היה טבע משלו. בני האדם היו שונים במובהק משאר היצורים, התושבים החשובים של העולם. שחר המדע פירושו כי ניתן להמיר את הקבלה פשוטה של העולם בחקירה המבוססת על הגיון. המדע מתמודד עם האתגר של התבוננות מתחת לפני השטח וחיפוש אחר משמעויות עמוקות יותר. מטרתו לענות על השאלה מדוע הדברים הם כפי שהם. החל במאה ה -6 לפנה"ס, סדרה של פילוסופים הציגה השערות נועזות לגבי מבנה העולם הטבעי. תאלס הניח שמקור היקום במים, החומר שממנו נוצרו כל שאר החומרים. תלמידו אנקסימנדר הרחיב את הרעיון הזה, אך בגרסתו היסוד לכל החומרים היה חומר אינסופי שנקרא אפירון. מאחר שהכל נוצר מחומר אחד ויחזור אליו, המיחזור המתמיד מאפשר את האפשרות שעולמות אחרים היו קיימים בזמנים אחרים.
בינתיים, פיתגורס וחסידיו ערכו ניסויים במספרים והמציאו את היסודות של הגיאומטריה. פיתגורס ראה במתמטיקה כלי רב-עוצמה להבנת המוסיקה – הרמוניה נבעה מהיחס בין אורכים של מיתרים או של חליל פתוח. הוא הרחיב את הרעיון של שלמות מתמטית לשמים. השמש, הירח, כוכבי הלכת והכוכבים נישאו על גבי קליפות שקופות, ואדם נאור יכול היה לשמוע את "ההרמוניה" שלהם. פיתגורס ידע שהירח מאיר באמצעות אור מוחזר שמקורו בשמש, וניתן להסביר את מופעיו רק אם הוא כדורי. תנועותהכוכבים שמעליהם, והעובדה שכוכבים חדשים הופיעו כאשר שנסעו דרומה, פירושו שגם הארץ היא כדור. אנו יכולים להבין מדוע אפלטון כתב על שער הכניסה לאקדמיה שלו "הכניסה רק ליודעי גאומטריה", כאשר ייסד את האוניברסיטה הראשונה בעולם במטעי זיתים מחוץ לאתונה.
רעיון יווני נוסף בעל השלכות עמוקות היה האטומיזם. תחילה הוצע על ידי לווקיפוס (Leucippus), הרעיון פותח באופן מלא יותר על ידי תלמידו דמוקריטוס. נניח שאתה חותך אבן לשני חצאים בסכין חדה, ואחר כך מוסיף לחלק כל חצי לשניים. בסופו של דבר, לאחר חלוקות רבות הגודל שישאר יהיה קטן מגרגר של חול, ויהיה קטן מכדי לראותו או לחתוך אותו. דמוקריטוס מצא שאין זה סביר שתהליך זה יכול להימשך עד אין קץ, ולכן הציע יחידות זעירות, בלתי ניתנות לחלוקה, הנקראות אטומים. כינוי זה שרד עד היום: כל החומר עשוי אטומים והאטומים נמצאים בתנועה מתמדת. כל ההיבטים המוכרים של החומר – צבע, ריח, טעם, מרקם – הם מאפיינים משניים של אוספי אטומים; לאטומים עצמם אין אף אחת מהתכונות הללו. האטומיזם נתן תנופה חדשה להשערות על החיים שמעבר לכדור הארץ. בתיאוריה, כל דבר על פני כדור הארץ ובשמים היה מורכב מאטומים בלתי ניתנים לחלוקה, והיו מספרי עצומים מהם. הרעיון היווני בדבר יסודות היה ראשוני; הם האמינו רק בארבעה יסודות: אדמה, אוויר, אש ומים. אנקסגורס חשבה שהגופים השמימיים עשויים מאותם יסודות שמהם עשוי כדור הארץ, והציע שהשמש היא סלע לוהט בגודל יוון. זה היה רעיון אמיץ באמת, כדי לטעון כי העולם שלנו אינו ייחודי.
דמוקריטוס הרחיק לכת עוד יותר, הוא שער כי לירח יש הרים ועמקים, וששביל החלב הוא אוסף כוכבים. הוא הניח שהחלל הוא אינסופי ומלא באטומים בחלל ריק. רעיונות אלה קרובים מאוד להשקפות של הקוסמולוגיות המודרניות. הוא לא התקשה לדמיין את מגוון העולמות שמספר אינסופי של אטומים עשוי לספק: "בכמה עולמות אין שמש וירח, אחרים גדולים מן העולם שלנו, במקומות מסוימים הם רבים יותר … יש כמה עולמות נטולי- יצורים חיים או צמחים או אפילו לחות." דמוקריטוס היה ידוע כפילוסוף הצוחק, תוכן לחשוב על פאזלים של חומר וחלל. הוא אמר "אני מעדיף לגלות סיבה אחת לתופעת טבע מאשר להיות מלך הפרסים".
Author: Chris Impey