从亚里士多德到中世纪晚期

从亚里士多德到中世纪晚期

（公元前322年—公元1449年）

由于亚里士多德，希腊哲学进入鼎盛时期。他最著名的学生，亚历山大大帝，曾经试图用体力来征服这个世界，正如亚里士多德尝试以智力来征服这个世界一样。但是在亚历山大于公元前323年去世后，古希腊显赫的日子过去了。然而，在亚历山大的军队所到之处，在我们今天称之为泛希腊化地区，他到处播撒希腊文化的精华，在埃及还建立了著名的亚历山大城。宏伟的亚历山大图书馆见证了希腊思想的最后繁荣，这座图书馆毁于公元前　48年。随着欧几里得（Euclid，约公元前　325—约前　270）和佩尔加的阿波罗尼奥斯（Apollonius，约公元前262—前190）的辉煌工作，希腊几何学达到顶峰。尽管很少有思想家能像亚里士多德那样雄心勃勃，建立起一个包罗万象的知识体系，不过希腊人开创的事业正是在后人那儿得到了纵深进展。

古希腊的思想家们为现代科学上足了马力。

阿基米德和直接观察

也许古代最伟大的“实干科学家”（working scientist）和数学家是阿基米德（Archimedes，约公元前287—前212），他是西西里岛叙拉古人。阿基米德对几何学作出过许多原创性贡献，但是不像同代人，他还是一位实干、动手的思想家，他把聪明才智用到许多兼有科学和工程特性的问题上。

阿基米德曾经致力于π值的计算，他的结果要好于古代其他数学家。除此之外，他还热衷于机械制造。据说，他发明或完善了许多战争机械，其中包括抛石机。他还设计了具有特殊构造的镜面，在叙拉古港口把太阳光聚焦到敌人的战船上，使之燃烧从而摧毁了对方的作战能力。

他最先懂得如何确定重心，并据此推出杠杆原理。据说，他曾经如此吹嘘：“给我一个支点，我就能够撬动地球。”他曾在叙拉古街上裸体奔跑，喊着“尤利卡！”（意思是“我找到了！”）据说这一情节发生在这一时刻之后：就在泡澡时，他发现了浮力定律。

虽然著名的阿基米德螺旋，一个中空的螺旋圆柱，旋转时会把水抽上来，这可能是阿基米德从古埃及人那里模仿过来的，但是毫无疑问，他是古希腊-罗马最杰出的科学和工程精英之一。

阿基米德是已知的用实验检验假说的最早的科学家之一。

阿基米德在当时已很有名，他死于公元前212年罗马人洗劫叙拉古时。据说，罗马将军曾经向他的士兵下令，不要伤害阿基米德，而要给予尊敬。然而，有一个罗马士兵正好撞见阿基米德，当时阿基米德正全神贯注在沙砾上画儿何图形，而他所在的城市正在燃烧。据说，阿基米德不耐烦地向士兵示意，要他离开。同样不耐烦的罗马士兵举剑结束了阿基米德的生命。在听到这一悲剧之后，罗马将军悲伤地给阿基米德举办了隆重的葬礼。

科学中的妇女

数字并不专属于男人

亚历山大的希帕提娅（Hypatia，约370—415）被公认为是因其数学工作而闻名于世的第一位妇女。

希帕提娅的父亲，亚历山大的赛翁（Theon） ，也是一位数学家。 据说，她小时曾经帮助父亲证明定理。 希帕提娅在亚历山大主持一个哲学学校， 由于教授科学、数学和哲学赢得了广泛声誉 。还有证据表明，她在设计科学仪器方面也很有创见。

和同时代其他许多哲学家一样，希帕提娅喜欢在沿街散步时提出哲学问题并朗读随身携带的手稿。她思想自由，并且敢于直抒己见。她死于暴怒的基督徒之手，他们认为她的观点属于异端。存有她著作的图书馆也被破坏了。

希帕提娅是一位受人尊敬的哲学家和数学家。

与此同时，在边远地区，例如爱琴岛上的萨摩斯，土耳其和埃及的亚历山大城等地的其他科学家，把他们的高超技能用于天文学，这一为世界上所有文化所共享的普遍科学。

宇　宙

在天文学领域，萨摩斯的阿里斯塔克斯（Aristarchus，约公元前310—前230）和喜帕恰斯（Hipparchus，约公元前190—前120）继承了亚里士多德对宇宙性质的探求。经过托勒密（Ptolemy，约100—170）的加工，这一探求导致一个系统的理论，尽管仍有缺陷，但在整个中世纪一直流行，直到迎来文艺复兴时期和16、17世纪的科学革命为止。

尽管阿里斯塔克斯的工作今天已经少有保存，他的个人生平更鲜为人知，我们还是知道他是一位卓越的数学家。他的大部分时间都用于研究天空，他推测太阳是一个大火球，比月亮约大20倍，也比月亮远20倍。虽然这一数值太小了，但是他的论证却是如此的严密，以至今天许多科学家相信，如果他有幸用上今天的现代仪器，他一定会得到更为正确的结论。阿里斯塔克斯还得出了结论，认为亚里士多德对宇宙的看法是不正确的——太阳和众恒星并不围绕地球旋转，而是地球、月亮和众行星围绕太阳旋转。这是一种意味深长的观点，但很遗憾，他从未找到证明他的猜想的途径。在大多数人的常识看来，如果地球真在运动，应该能感觉得到，于是，阿里斯塔克斯的这一说法似乎无足轻重。

科学侧影：占星术及其很源

占星术的活动开始于3 000多年前的古巴比伦。当时大多数人相信，天上的行星本身就是神灵，或者是神灵之家，或者是神灵的象征，这就有了占星术。人们相信，通过研究行星的运动，以及它们表现出来的相互作用，就有可能预言神灵对人间的影响。起初他们相信，这些影响仅仅是对国王和王国。然而，由于希腊人引入了拟人化的神， 占星术者开始相信， 占星术还能够预言行星和神灵对普通人的影响。当占星术适用于普通人时，它就变得更为普及了，甚至连著名的希腊思想家喜帕恰斯和柏拉图也都涉足占星术 。事实上，希腊人在天空和行星运动领域所取得的诸多伟大成果，本身就是出于占星术的需要，是为了更为正确地辫别天体并且搞清它们的运动。

占星术在中世纪衰落了，主要是因为基督教会的反对。但是它并未受到完全抑制。到了文艺复兴和宗教改革时期，它再次流行。然而，随着科学革命的到来，开普勒和牛顿等伟大思想家的发现证明，天空并非特殊之地，天体也要服从与地面上同样的物理定律。从那时候起，大多数科学家和受过教育的人们开始远离占星术。

尽管如此，今天占星术仍足基于“古代智慧”的一种流行的迷信思想。

喜帕恰斯和托勒密

喜帕恰斯，通常被认为是希腊最伟大的天文学家，继承了亚里士多德的观点，认为处于宇宙中心的是地球，而不是太阳。他对恒星做了许多重要的观察，据此编制了最早的精确星表。对于科学史而言更为重要的是，喜帕恰斯试图解释，为什么他对天空的观察不符合亚里士多德的见解，即天体以完善的圆形围绕地球运动。例如，如果行星与太阳一样，取同样简单的轨迹运行，但为什么它们看起来会不规则地在天空漫游呢？毕竟，“行星”这个词在希腊文中的意思就是“漫游者”。于是喜帕恰斯提出一个解决办法，太阳和月亮以中心偏离地球的圆形轨道运行，也就是说，它们不是围绕地球这一中心而运行。他认为，行星围绕地球的运行是一个大圆，同时行星还有另一种小圆运动，实际运行就是类似于环状的运动。这些小圆套上大圆的模式，他称之为本轮模型。这一思想，被两个世纪后的托勒密采纳，在之后许多世纪里一直是主流天文学思想。

如果喜帕恰斯是希腊最伟大的天文学家，那么，正是托勒密，使得喜帕恰斯的许多思想具体化，并且还综合了许多其他人的工作，建立起一个以他名字而命名的体系，该体系一直持续到1543年哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473—1543）把它推翻为止。托勒密大约出生于公元90年，出生地也许是埃及，他可能是希腊人，也可能是埃及人，总之不得而知。（但是他不是埃及托勒密皇室成员，这个家族正好在他出生之前居于统治地位。）他在自己的书中，今天被称为《天文学大成》（Almagest），给出对于宇宙的看法，其中托勒密总结了古希腊对天体运动的大部分想法。按照托勒密的说法，地球是位于宇宙中心的一个球体。已知的行星以及月亮和太阳，全都围绕地球而运行，从地球上来看，它们的排列秩序依次是月亮、金星、水星、太阳、火星、木星和土星，运行轨道则是偏心圆和本轮模型的复合体。不像亚里士多德，托勒密似乎意识到携带行星的球壳并不是真正的实物，而只是方便直观的数学表达。如果托勒密把天球当做真正的实体，他就不得不凭空再来解释他的小“环”如何与行星相互作用。然而，许多采纳托勒密体系的思想家却是继续把亚里士多德的天球看成是真正的实物，同时又采纳喜帕恰斯-托勒密的本轮模型。显然某种澄清和清晰的思考是完全必要的，尽管托勒密体系有明显的弱点，但这一概念在许多世纪里却成为标准的宇宙观。

喜帕恰斯以观察为基础，编制了一个最早的精确星表。这是19世纪的一张插图，展示他正在亚历山大城天文台上观察恒星。

图中显示托勒密正在他的天文台里工作，他在公元2世纪详细阐述了亚里士多德的宇宙观念。和亚里士多德的观念一样，“托勒密体系”把地球置于所有天体轨道的中心——包括行星、月亮、太阳和恒星的轨道。

为什么亚里士多德和托勒密的理论能够全面战胜阿里斯塔克斯等人的宇宙模型，并在如此长久的时期内占据如此多人的头脑？为了理解这一点，请大家回忆他那严谨的推理体系，亚里士多德解释了几乎全部的自然奥秘，足以使古希腊人满意。更值得注意的是，基于简单和显而易见的观察，他的体系提供了一种所谓好的“常识性”的解释。人人都看到石头落地、烟尘升起、太阳和恒星围绕地球旋转。他的目的论满足了人们寻求宇宙中目的和意义的需要，相对于尘世生活中的不完美，那完美的天空和天球又提供了某种和谐之美。

至少对于天文学家而言，当他们试图依据亚里士多德的教导对天体运动进行精确的观察和预言时，问题就接踵而至。托勒密提出的正是这样一个问题：怎样才能既保持亚里士多德体系的精神，又能对行星运动给出更精确的预言？《天文学大成》相当数学化，托勒密仔细计算了许多考虑到的现象。它纠正了许多问题，并且为天文学家和占星术家提供了更有用的方法。

事实上，在几乎14个世纪里，托勒密的工作成为天体研究的扛鼎之作。在他生前，经典希腊文化的辉煌时期早已不再。罗马时代开始于凯撒大帝（Augustus Caesar，公元前102—前44）的统治，并在相当长的时期里因向外扩张而欣欣向荣。但是罗马人更擅长于处理实际事务，诸如工程、财政和行政管理，而不是从事科学。随着公元　5世纪罗马的衰败，从前在它版图之下的许多区域，西方文明和精神随之走向低潮。

来　自东欧和西亚的民族开始横扫欧洲大陆。法兰克人从莱茵河谷推进到法兰西。盎格鲁人涌入英格兰。有一些部落，诸如伦巴人和勃艮第人，在欧洲各地从事游牧业，而匈奴人则定居在东欧，汪达尔人在非洲安营扎寨。相比于曾在这块土地上生活过的希腊人和罗马人，这些部落的文化更为原始。在英格兰，盎格鲁人建设新城用的几乎全是罗马城市舍弃的砖，因为盎格鲁人没有掌握制砖技术。大多数现存的基础设施，例如桥梁和道路，仍投入使用，尽管有些已被损坏。当年位于罗马政府心脏地区的论坛如今成了放牛的地方。在亚历山大城，宏伟的图书馆毁于一旦。世代积累的知识和记录遗失了。

但是，尽管亚历山大城的图书馆遭到破坏，但是亚里士多德的著作以及希腊-罗马时期的其他作品还是得到了保存并留传下来，这主要靠了阿拉伯学者。

阿拉伯科学的兴起

亚里士多德的学生亚历山大大帝以及他的追随者，把希腊文化传播到世界各地，结果带来了希腊文化和其他文化的交融。来自中国、印度、埃及和巴比伦的科学和上述所有区域的希腊知识相混合。贸易通道不只是交流货物，也交流思想，于是在公元400年，数学和天文学的通俗知识出现了。希腊文取代拉丁文成了通用语言。在罗马第一位基督教皇帝，君士坦丁一世的统治期，公元330年，罗马帝国从罗马迁到了新建的君士坦丁堡（现为伊斯坦布尔）。

于是通用语言——贸易和学术语言——开始变换。一支分离出去的基督教派，叫做聂斯托里教派，定居于叙利亚，他们把圣经和其他基督教文献译成了叙利亚文（一种当时在叙利亚运用的古亚拉姆语言）。他们也把亚里士多德、柏拉图和其他人的希腊哲学著作译成叙利亚文。这个民族到处迁移，又在印度和中国定居，随身带去了他们翻译的书籍。

直到公元　7世纪，除了在连接罗马与印度的红海线路上经商，阿拉伯人在地中海社会居于次要地位。但是，随着先知穆罕默德（Muhammad，约　570—632）在阿拉伯半岛建立起伊斯兰教，情况开始有了变化。针对希腊-罗马和波斯帝国，伊斯兰信徒开始发起一场大护教战争，在50年内，他们的影响范围从巴基斯坦扩大到非洲和西班牙，轻而易举地使当地的居民转而信奉伊斯兰教。 由于在罗马帝国统治下受到压迫和重税盘剥，这些地区的人民欢迎穆斯林的统治。在许多情况下，伊斯兰当局保留当地的管理措施，用当地语言处理事务，并且宽容各种不同的文化。尤其在埃及和叙利亚，直到11世纪，希腊语还继续被当做官方语言。

阿拉伯科学家哈扬写过大量有关哲学、机械器具、战争机械和炼金术的书，炼金术就是当时（8—9世纪）的化学。

一阵清风再度袭来。正如希腊文明的早期，由于摆脱了宗教带来的文化束缚，人们得以重新培育起对于科学的新兴趣。到了公元4世纪，有些基督教徒开始压制希腊哲学，公元529年，拜占庭（东罗马帝国）皇帝查士丁尼一世下令关闭所有他认为是“异教”的学校，即使雅典的学校也无一幸免，那里的学校可追溯到柏拉图时代。雅典的教师们逃到叙利亚的鸠地霞浦（Jundishapur）城，在那里重新建立学校，并且把以前翻译成叙利亚文的希腊著作再译成阿拉伯文。阿拉伯的翻译家也参与进来。在保存过去记录的同时，阿拉伯、希腊和叙利亚三种传统相汇合，开启了科学探求的新里程。

在伊斯兰统治区，科学的成长发生在8—12世纪。在此期间，第一批大学和科学团体在此建立起来。这些机构鼓励学者考查古希腊的文献，尽可能有所改进。他们的态度是尊重有知识的主体。

对化学的兴趣源于这一信念：金子来自更基本的金属（炼金术）。与早期化学观察相关的知识大多来自阿拉伯炼金术师，例如：哈扬（Abu Musa Jabir ibn Hayyan，约721-815），或者以他的拉丁名字杰伯尔（Geber）称呼。尽管炼金术的信念最终把科学家引到了死胡同，但他们在追逐幻想中的金子时却发现了许多物质。炼金术的基本词汇也都是来自阿拉伯文。例如，炼金术（alchemy）这个词本身和蒸馏器（alembic），即加热物质的坩埚，都是来自阿拉伯文。有500多项工作曾经归功于哈扬。但是近来历史学家指出，某些被认为属于哈扬的手稿，反映的时间跨度却是从9世纪直到12世纪。其中详细描述了测定金属特性的实验和化学过程。除了这一观念之外，即通过某些有待发现的过程，其他金属能够转变成金子，他们还探讨了这一理论，说的是所有金属都由两种基本金属——汞和硫黄构成，这个思想原先是由中国古代哲学家提出的。

阿拉伯天文学家表面上极为看重托勒密的宇宙体系，但实际上他们还在做严密观测，并且制作精致的天文学表。这些工作的动机，以及从事三角学、代数和几何学，特别是球面几何学的最初动机来自他们的宗教。祈祷必须面向麦加方向，对于远在西班牙的托莱多或者埃及开罗的信徒来说，这尤其是个挑战。人们必须精确地知道麦加的方向以及准确的时间。还有，阴历和阳历之间的差异在确定节日的具体日期时也带来了麻烦。所以，阿拉伯的天文学家建造了比以前大得多的天文台；其中有一些——后来建造的——今天还耸立于印度的斋浦尔和德里以及中国的一些地方。他们的仪器也高度精确，并且做出了优秀的天文学表。

当基督教的军事力量把阿拉伯居民赶出西班牙时，欧洲科学家们却从他们留下的详尽天文表中获益殊多。一般说来，对天文学的兴趣（对天体的观察）大部分源于占星术。但与此同时，一批实实在在的天文学工作完成了。然而，没有一个占星家对天文表满意，因为失误屡屡不断。他们认为，肯定是计算不精确，或者观测还不够仔细。在世界范围内，天文学家和占星家（实际上他们是一回事）都是如此之肯定，认为错误一定是发生在天文表中，以至于经过好几个世纪他们才认识到，在恒星位置和人类命运之间并没有什么联系。

在光学领域，阿拉伯科学家也作出过原创性的重要贡献。在埃及物理学家海赛木［Abu Ali al-Hasan ibn al-Haytham，约965—约1039，也可称之为阿尔哈曾（Alhazen）］之前，科学家们普遍都同意柏拉图的论点，即视线是从眼睛发出的。海塞木正确地推断出，眼睛能够视物是因为光线进入了眼睛。他运用几何学和解剖学解释了视觉的细节，并通过推理和实验作出这一结论。他也许是欧洲人最熟悉的阿拉伯学者了。他在光学上的工作深深地影响了后来所有对光之本性的研究。

在长达几个世纪的动乱中，基督教会为西方世界的整合付出了经久不懈的努力，在此期间，教会赢得了相当的权力，并且控制了大多数西方学者的思想。尽管亚里士多德哲学和官方教义大致吻合，但也存在不少严重和令人不安的分歧。

哲学家阿维罗伊（Averroes，1126—1198）是最重要的亚里士多德思想的学者。他教导说，宗教和自然哲学都是寻求真理的重要方式，但是他怀疑，两者能否融洽地共存于一个单一的体系中。

诸如阿维罗伊这样的阿拉伯学者在中世纪对世界科学的发展起到了关键性的作用，他们不仅有自己的贡献，而且还是知识的保存者和传播者。在中东的巴格达和大马士革、埃及的开罗和西班牙的科尔多瓦，阿拉伯的思想家都热忱地采纳希腊的科学传统、保存亚里士多德及其学生，以及其他希腊思想家的著作。在12—13世纪里，在西班牙和西西里，在穆斯林和基督徒的接触中，许多希腊科学著作为西欧学者所了解，然后从阿拉伯文译成拉丁文（拉丁文是当时欧洲通用的学术语言）。

经院哲学家：停滞不前的一代

在中世纪欧洲，有一批基督教僧侣经常被人们称为“经院哲学家”，这与阿拉伯科学家对亚里士多德的过分推崇不无关系，因为他们把亚里士多德的思想看成是自然界所有知识的基础。用阿维罗伊的话来说，亚里士多德“掌握了全部真理——所谓全部，我指的是人性，正是人所能把握的内容”。正是这一思想，长期以来被中世纪欧洲修道院和学术机构中的学者所认同和赞赏。

在中世纪，不只是亚里士多德和托勒密的著作被教条式地奉为圣贤之言，其他杰出的希腊思想家也有同等待遇。在生命科学领域，盖伦（Galen，约130—200）的医学著作和第奥斯科理德（Dioscorides，活动于约50年左右）与普林尼（Pliny，23—79）的著作，都成了标准、教条、受尊重的参考书。

毫无疑问，盖伦是继希波克拉底（Hippocrates，约公元前460—前377）之后最著名的希腊医生，公认的西方医学的奠基人。盖伦虽然是希腊人，不过却在奥勒留（Marcus Aurelius，121—180）及其继承者统治下的罗马行医。罗马当局仅允许他对动物作解剖，但是他却通过动物解剖来广泛研究人体解剖学。他首次鉴别了许多肌肉，并且是最早证明脊髓重要性的人之一。盖伦大部分的著作得到了保存，尽管也有错误，就像亚里士多德那样，不过对于那些试图重新点燃西欧知识之火炬的人们来说，他是一位备受尊重且当之无愧的权威人物。

希波克拉底由于强调临床观察，获得了把他那个时代的医学实践从迷信中解放出来的声望。

第奥斯科理德是盖伦之前的希腊医生，他写下了第一部药典（有用药物及其制备目录）《药物学》（De materia medica），这部书一直保存到中世纪。普林尼编篡了37卷目录，有关自然界和动物界的趣闻逸事，取名为《自然史》（ Historian aturalis）。这部书今天叫做普林尼的《自然史》（ Nature History），书中包括许多有用的描述，也有许多荒谬的过于简化的错误。就像亚里士多德、第奥斯科理德与盖伦的著作一样，它也在中世纪经院时代被奉为权威性的金科玉律——古代无可怀疑的智慧。

只回顾中世纪后期经院学派所做的（或者未做的）大量思考，人们未免会有失望之感。大量的内容相当愚蠢，甚至在当时的某些批评家看来也是荒谬不堪。许多时间都消耗在仔细阅读和解释古希腊的文本上，而不是直接从自然界得到答案。例如，有一位批评家抱怨说，他的同事们花了好几天的时间争论马有几颗牙齿，逐个查寻古代文献，其实他们只要走出去，撬开马的嘴巴看看就行了。当然，从6世纪希腊-罗马时代的结束到10—15世纪的经院哲学时代之间，自然哲学的原创性思想几乎完全没有。在此期间，基督教会占据支配地位，它与我们现在叫做科学的东西格格不入，人们一心关注的只是以最佳方式去研究所谓“上帝”的世界。我们必须记住，大多数经院哲学家只不过是这样的学者，他们认为自己的工作就是理解古人留下的信件，并且使得这些伟大作品中的古人思想流芳百世。由于欧洲各国教会大学和官方教义控制着大多数教学和学术思想，那些从事其他职业的人——天文学家、医生等，很难摆脱古代信念对他们的束缚，尤其是如此之多的信念还与强有力的官方教会广泛联合。

到了13世纪中叶，亚里士多德的思想在教会大学里已牢固确立自己的地位，然而，阿奎那（Thomas Aquinas，约1225—1274）却为亚里士多德与官方教义的分歧而感到不安，他尝试把两者揉入一个综合体系里。经过艰巨的工作以及对亚里士多德文献的编辑整理，阿奎那给出了一个解决方案。尽管这一学说令更为纯正的亚里士多德学者感到不安，但它却满足了教会的要求，因而成为官方教义。例如，按阿奎那的解释，亚里士多德的“原始推动者”可以看成是“上帝”。天空是完美而和谐的，天球的运动可以看成是按照天使的意愿完成的。对于许多基督教徒来说，到了中世纪，地球又一次不再看成是球形，而是平面的，它的创造过程被想象成和圣经上描述的完全一样。

有一些思想家——诸如培根（Roger Bacon， 1214—1294）、布里丹（Jean Buridan，约1295—1358）、奥卡姆（Ockham）的威廉（William，约1285—1349）、库撒（Cusa）的尼古拉斯（Nicolas，1401—1464）以及其他人，读者可以在本书的后面部分陆续见到他们——反对和质疑古希腊人的至高权威。但是对于中世纪的大多数思想家来说，他们发现仅仅相信已有的东西，反倒让人心安理得。对于那个时期的思想家，能够拜倒在希腊巨人的足下就已经足够了。然而对于后人来说，只有攀登，而不是站在前人的肩上，才能更清楚地看清这个世界。

科学在印度和中国的发展

科学的早期发展绝不只是局限于地中海岸周边的少数社会。与此同时，其他文化在技术和科学上也取得了相当的发展，其中的某些与西欧原有的概念和理论相汇合，结果产生了科学革命。一个最好的例子就是所谓的阿拉伯数字系统，基于十进位制，由印度思想家最先提出，它的使用可以追溯到吠陀时期，大约在公元前1500年。抽象的印度数字系统经过阿拉伯学者传入中世纪欧洲。

印度学者在语言及其结构与发展的研究上也非常优秀，语言学在印度科学中的地位不亚于数学和几何学在希腊科学中的地位，它是逻辑思想和探究的源泉。印度人在数学领域里，诸如代数，也相当成功。在保健与医学领域，他们提出了详尽的知识体系。他们认为人体由五种元素混合而成（很像希腊的元素）——以太、空气、火、水与土——正是它们令人类成为有知觉的存在。当空气、火和水（也可称为风、胆汁与黏液）等元素在人体中失去平衡时就会引发健康问题。印度人发明了草药疗法和外科疗法，这是印度草医学传统（以2 900年前写下的印度草医学为基础）的一部分，它寻求恢复人体中各种元素的平衡。早在2 500年前，他们就意识到一种被称为阿努（anu）的微小构造块是所有物质的基础——类似于希腊的原子论，尽管他们对物理学从来没有多大兴趣。然而，大多数印度科学的发展局限于本土范围内，所以，对世界其他地区的科学发展影响不大。

中国早期在科学上取得了巨大成就，特别是在技术方面往往早于西方取得类似的突破。但是除了少许例外，由于地理隔绝（陆地上巨大的山脉和无法越过的海洋就像是一道道屏障），亚洲人作出的大多数发明和发现并没有融合到西方文化之中，直到西欧的科学革命之后才打破这一格局。

妙闻（Susruta）是印度文化“黄金时代”里医学著作的作者和有名的外科医生，他最早描述了麻风病并介绍消毒伤口的方法以防止感染。

不过人们认为，古代中国哲学家所建立的一种理论有可能是第一个化学理论。希腊和中国都有一种用手头现成的自然物质来模仿血液的做法。在希腊，人们利用氧化铁，也叫做红赭石，与死人的骨头摩擦，以产生红褐色。在中国，人们利用硫化汞或朱砂，结果产生更鲜艳的红色。用硫化汞做实验，硫化汞加热后产生一种易点燃的黄色物质，同时还有一种发亮的流体状物质。这三种物质——红色的硫化汞和它的成分：硫（会燃烧的黄色物质）和汞（发亮流体）——被认为是三种基本物质，是真正的元素。发亮流体被认为是阴性或雌性。会燃烧的黄色物质被认为是阳性或雄性。当两者结合，阴阳处于平衡状态，就得到了生命所必需的血液或生命液（life blood）。一位科学史家指出，这一点与化学的实质何其相近：当汞与硫化合时，元素就在硫化汞化合物中达到了平衡。这一观念显然是通过阿拉伯人才从中国传入西方世界的。

大多数学者把丝绸、纸、火药和指南针的发明归功于中国人，西方只是引入了它们。亚洲的发明家在技术和农业领域有无数的贡献，并且在科学的不少领域遥遥领先，在观测、逻辑、数学和数据的组织与收集上手段娴熟。

例如，中国天文学家很早就进行卓越地天文学观测。他们有规律地观察和记录新星和超新星（恒星由于爆炸产生大量明亮炽热的气体，因而在夜空中突然发亮），其中包括1004年、1054年、1572年和1604年的超新星。这些现象大多完全被欧洲天文学家忽略或者错过了。他们束缚在亚里士多德的天空十全十美的思想中，以至完全没有记录1054年的特大超新星。这一记录仅在中国和日本存在。中国地理学家制作了最早的精确地图，他们的地图绘制传统大大超过西方，那是因为西方的宗教压制了精确的绘图法。早在公元100年，张衡使用坐标方格用于绘制地图，大大改善了精确度。气象记录在中国可以追溯到公元前1216年，尽管显得粗糙。北宋科学家沈括在11世纪时已提出这一设想：山脉是大陆板块的抬升，而大陆以前是海底，这个事实在西方直到19世纪才得到承认。

但是直到17世纪以后，由于航海的进展打破了隔绝，世界其他地方才能够从中国的科学发展中受益。从那时起，两大传统最后汇合成世界科学。然而在此之前，由于诸多不明原因，中国没有经历类似于欧洲科学革命的过程。也许，世界观的伟大觉醒带来了文艺复兴、宗教改革以及现代科学在西欧的诞生，这些需要诸多因素的汇合，而它们恰好最先在14—17世纪的意大利，随后在法国，西欧的其他地区发生了。无论如何，在那段时期里发生的一切，永远改变了人们看待世界、探索世界的方式。