铁和字母文字的采用，为人类社会提供了新的机会，特别是使那些从事航海贸易，或者那些从野蛮时期直接进入铁器时代，从而在某种程度摆脱掉青铜时代文化传统的社会，充分利用了这些机会。伊特拉斯坎人和腓尼基人，那些从小亚细亚和中东向意大利和北非西移的民族，都是航海者，但是他们保留自己故土的一些青铜时代的传统，诸如观察祭神牲畜的肝脏作为占卜之用的风俗。罗马人和希伯来人是在铁器时代进入文明时期，但是他们主要是种地的，而不是航海者，所以在科学方面没有作出显著的贡献。
只有希腊人是直接从野蛮时代进入铁器时代的文明，并且从一开头就是从事航海的民族。希腊人对空间具有旅行家的感觉或几何感，而这是前希腊时代的定居农业社会和稍后与希腊思想隔绝的农业社会（例如中国的文明）所缺乏的。古希腊人也具有旅行家那种关于各种不同文化和传统的知识，这就使得他们能够从每一种文化和传统中吸取真正有价值的部分，而不刻板地遵循任何一种特殊文化和传统。
希腊的第一个自然哲学家是米利都的泰勒斯（ Thales ， 约公元前 625 － 545 ）；人们归之于他的那些成就，就说明这些情况。据说他曾经经商到过埃及，在埃及获得了几何学的知识，还到过美索不达米亚，在那里学到天文学。相传他曾经预测过一次日食，尽管这种预测在那个时代是不可能的；还传说他曾经证明圆周直径把圆周一分为二，这条定理作为事实而为人们所知道。泰勒斯无疑曾经听到巴比伦人和埃及人关于创世的传说，而在这两种传说里，水都是原始的混沌状态，因为他设想万物都是从水产生出来的。他设想大地是一个浮在水上的圆筒或者圆盘，而且天上也是水，所以下雨。
在泰勒斯和其他爱奥尼亚希腊人的哲学里，自然界比在青铜时代的宇宙学里变得比较不那么人格化了。苏格拉底以前的希腊哲学家，倾向于把神从自然界中去掉，设想天体是坚固的物体，而不是有力的人性化的东西。在某种程度的配合上，和他们相近的同时代人，希伯来人亚摩士（ Amos ），波斯人琐罗亚斯德（ Zoroaster ）和印度人释迦，也把神和自然分开。这些宗教改革家把青铜时代给神规定的任务缩小了，他的职司是降雨和确保丰收，而且表明神主要关心的是人的精神幸福。因此那些旧的神都变得更加抽象和有灵性，正如希腊人的世界变得更加不是那样人格化而是更加物质化一样。
巴比伦人和埃及人曾经把水，后来又把空气和土，看成是世界的主要组成元素。第二个米利都派哲学家阿那克西曼德（ Anaximander ， 约公元前 611 － 547 ）又加上第四元素火，并且设想在元素形成之前还有一种原始物质。四大元素由这种原始物质形成之后，就以土、水、气、火的次序分为四层。火使水蒸发，产生陆地，水气上升把火围在云雾的圆管里。人们眼中看见象是天体的东西，就是这些管子的洞眼，使我们能从洞眼中望见里面的火。藏有太阳的管子直径约为地球直径的二十七倍，藏有月亮的管子的直径为地球直径的十八倍。地球本身是一个圆筒，他的高度约为其宽度的三倍。天以地球为中心把它一层层包围起来，“就象树皮一样”，地球则稳坐在中心，“因为它和万物都是同等距离”。阿那克西曼德深信生物从水元素中产生，而高级动物则是由低级动物发展而来：“生物是从太阳所蒸发的湿的元素产生的。人开头就和另一种动物，即鱼一样。”
第三个米利都派哲学家阿那克西米尼（ Anaximenes ，约公元前 550 － 475 ）把气或者空气看作是原始物质，并把其他元素说成是由空气组成。空气变得稀薄后就成了火。他的论证是，空气从嘴里呼出来是热的，而在压力下喷出来时则感到是冷的。同样，通过凝聚的过程，气先是变成水，然后变成土。这些元素之间的差异只是量变的结果，元素只是凝聚或稀薄到不同程度的空气。
这些米利都派哲学家用以解释世界结构和变化的比喻，和巴比伦人与埃及人用以解释世界结构和变化的创世故事迥然不同。希腊人从来不认为机体繁殖或者命令式的咒语是创造世界的本源，而比较多地用工艺过程来作比喻。阿那克西米尼把元素的形成过程比作和毛毡制作的过程一样：“云是象制毛毡一样由空气压成的，把云再进一步压缩就变成水。”阿那克西曼德把世界的形成看成是一种烹调过程，而火则是起促成作用的活跃因素。把火列为四种元素之一，这种做法本身就表明这些哲学家对工艺感到兴趣，因为用火不是他们而是厨师、冶金匠和制陶者所擅长的事情。
苏格拉底以前的哲学家和巴比伦人一样，都用侵犯和报复的比喻。巴比伦人曾经把火石发出火星，解释为神因火石侵犯到他们而对火石施加的惩罚。同样，阿那克西曼德把元素的变来变去和元素形成物体，也看作是侵犯和报复的过程：“而当东西变成那种形式之后，它们就消失了，这也是合理的，因为它们按时间的顺序相互赔偿和满足。”所以冬天冷得罪了热，到夏天热就对冷进行报复。万物都将消逝，因为一物出世，就得罪了现存的事物，因此必须对它进行报复。自然过程中存在着一种报复原则，这种见解是从人类社会的风俗习惯引伸出来的比喻，因为报仇的行动在法律的正当手续出现以前是经常采用的。由于这个原因，希腊语中“因”（艾其亚 aitia ）这个词的古义就是“罪”。这种见解终于为自然界和人类社会一样是由法律统治的见解所代替了。
爱菲斯的赫拉克力特（ Heraclitus ，约公元前 550 － 475 ）广泛应用了报复思想作为解释世界秩序的原则。他设想这样一个原则统驭着天体运动、元素的相应变化和自然界所有的过程。报复是一种变的原则，而赫拉克力特所着重研究的就是自然界的变化过程，而不是世界的结构特征。他认为火是万物之本原和形象，燃烧的火焰象征着自然界中的普遍川流不息的现象和变迁。火是万物的基础，因此在自然界一切质的变化后面，由于受报复原则统治着，物体之间存在着一种量的连续性，由一种类似商业交易中使用的原则统治着：“万物都换成火，火又换成万物，正如货物换成黄金，黄金又换成货物一样。”
这种商业性的比喻，特别在它强调自然现象的量的特征方面，也有助于毕达哥拉斯派和原子学派体系的形成；这些学派都认为数的单位或者分立的微粒是宇宙的基础，就像铸币的定量单位为商业提供基础一样。据说毕达哥拉斯派哲学家他林敦的斐洛劳斯（ Philolaus ，约公元前 480 － 400 ）曾经讲过这样的话 : “你可以看见数的力量不但在鬼神的事情上起作用，而且在一切人类行为和思想上，在一切手艺以及音乐上，都起作用。”
毕达哥拉斯（ Pythagoras ，约公元前 582 － 500 ）出生在萨摩斯岛，但是他离开自己的故乡到了意大利南部的希腊属地克劳东，在那里成立了一个献身于数学研究和宗教修养的秘密结社。这个结社里有男女社员，地位一律平等。一切财产都归公有。连他们在数学上的发见也被看作是结社的公共财产，不过对外界保持秘密而已。可是毕达哥拉斯派到了公元前五世纪就分裂为科学派和宗教派，而他林敦的斐洛劳斯代表的科学派，就把毕达哥拉斯派的那些见解公布出来了。
在毕达哥拉斯派看来，数为宇宙提供了一个概念模型，数量和形状决定一切自然物体的形式。开头他们认为数是由单位点或者质点所形成的几何、物质和算术的实体。他们把这类单位点安排在各种几何图形的角上，称它们为三角形数、平方数，等等。这样，在毕达哥拉斯派看来，数不但有量的多寡，而且也有几何形状，而且他们就是在这个意义上把数理解为自然物体的形式和形象。
在数学上，毕达哥拉斯派发现他们的见解是自相矛盾的。那个用毕达哥拉斯命名的几何定理，表明直角三角形两边平方的和等于斜边的平方。在某些这类三角形上，斜边的长度是无法测量的，一个最简单的例子就是一个等腰直角三角形，其斜边的长度是其他两边之一的长度的 倍。毕达哥拉斯派表明， 既不能用整数表达，也不能用几个整数表达，而且由于他们对数量和数采取了原子的观点，就发现自己面临一个难关。这种进退两难的局面是以两种方式解决的，一种用数学方式，另一种用物理方式。用数学方式解决，只好基本上放弃算术办法，而把注意力集中在几何学上，因为 即使不能用一定数目的单位点表达，也可以用一条固定的长度表达。用物理方式解决，原子论者就放弃了毕达哥拉斯的单位点的数字性质，而去研究单位点的物理性质。
在毕达哥拉斯派看来，宇宙按照贵贱和完善程度的次序可分为三个部分。这三个部分是乌兰诺斯（ Uranos ），或地球和月层下面部分；考司摩斯（ Cosmos ），或以恒星为界的交界部分；奥林波司（ Olympos ），或诸神的居所。地球、天体和整个宇宙，是一个圆球，因为球形是一切几何立体中最完善的。宇宙中各种物体都作均匀的圆周运动，因为圆是完善的几何图形，而天体的运动越慢，它们的地位就愈加高贵和神圣。天体运动必须是均匀的圆周运动的假设，这个一直到近代都控制着天文科学的原理，为一个后期的希腊天文学家罗德斯岛的盖明诺（ Geminus ， 约公元前 70 年）说明如下：
“第一个研究这些问题的是毕达哥拉斯派，他们提出了太阳、月亮和行星的均匀圆周运动的假说。他们认为拿神圣的和永恒的天体来说，设想他们的运动时而快，时而慢，甚至停止在所谓行星站上，都是不能容许的。即使是在人类活动的范围内，这样一种不规则性也是不合一个上流人士的从容举止的。而且即使生活上的一些生硬要求时常迫使人们有时变得匆忙或者彷徨，我们也不能设想星体的不灭本性会使它们碰上这种机会。由于这个理由，他们就根据均匀的圆周运动假说来解释宇宙现象的问题。”
毕达哥拉斯派觉得日、月、行星在它们的各自周期中要由西向东环绕天层，同时每二十四小时要以相反的方向转动，这从唯美的角度看是不满意的。为了克服这种不满意的现象，并满足贱星体比贵星体走得较快的原则，斐洛劳斯就设想地球每天沿着由西向东的轨道围绕处于宇宙中心的火团走一圈。它在运动时总是以同样的一面朝着中心火团，就象月亮总是以同一面朝着地球一样。希腊是处在地球背着中心火团的一面。但是即使在朝着火团的一面，火团也仍是望不见的，因为在地球和火团之间另外还有一个叫“反地”的东西，它和地球运行得一样快，并且永远遮着火团。
毕达哥拉斯派提出的地球每日环绕火团的假说，说明了天层对于地球的表面上的周日运转，而且表明宇宙中所有运动着的天体都以同样的由西向东的方向环绕中心火团，它们的周转期视天体的贵贱而增减。地球是宇宙中最贱的天体，所以每天绕火团一圈，月亮每月绕火团一圈，太阳是一年，行星的周期就更长，而那些恒星则是静止的。这样的见解要求地球每天运行一段固定行程时，恒星应当在薄暮和破晓之间改变它们相互的视位，除非恒星和地球的距离是无限远。毕达哥拉斯派认为天体和中心火团的距离和音阶之间的音程具有同样的比例，这就把恒星放在离地球的有限距离之内。可是恒星视差，即恒星相对视角方位的移动，当时并没有被人观察到，所以原来的毕达哥拉斯的世界体系还得加以修正。恒星不出现视差，意味着地球环绕中心火团的周日轨道，要比以前设想的小得多。根据上述的含义，两个毕达哥拉斯派学者，希克图斯（ Hicetas ）和艾克方杜斯（ Ecphantus ），同是叙拉古人，他们都假定地球处在宇宙的中心，并每天在地轴上自转，这一见解解释了不出现恒星视差的现象，并保持了毕达哥拉斯学说的主要轮廓。
意大利南部的毕达哥拉斯学派也有他们的生物学家和解剖学家。最早出名的有克劳东的阿尔克梅翁（ Alcmaeon ），其活动时期约在公元前五世纪。据说他曾经通过解剖发现把眼睛和脑联系起来的视角神经，和联系耳朵和嘴的欧氏管（ Eustachian tubes ）。阿尔克梅翁认为人和整个宇宙是在同一设计上建立起来的，人是整个宏观世界的微观缩影。这种见解成了毕达哥拉斯派学说的一个固定成分。
另一个受毕达哥拉斯派影响的哲学家，是西西里岛阿格立真坦的恩培多克勒（ Empedocles ，约公元前 500 － 430 ）。恩培多克勒认为万物都是四种元素在数量上不同比例的配合，就象一切颜色都是画家用四种不同数量的颜料调和起来的一样。使元素化合和分离的力量是爱和憎，这两种力都包含在元素固有的本性上。水和土联合一起，是因为它们都具有冷的性质，然而它们同时又是对立的，因为水性湿而土性干。同样，空气与火同是热的，但一个湿，而另一个干。还有，水与空气，土与火，都同时具有相同的性质，又具有相反的性质。
恩培多克勒对生物演化有一个古怪的理论，这说明毕达哥拉斯派即使在单位不一定具有数字意义时，也倾向于根据单位来考虑问题。恩培多克勒设想开头有动物和人身的各种部分，如眼睛、腿、臂、头等等，各自在单独游荡。这些单位部分由于爱的吸引碰巧合在一起，这就产生了现在的生物以及各种怪物。有些有许多腿，另外一些是人头牛身，但是这些都不能生育，而只有那些具有必要的生存属性的遗留下来：
“许多生物的族类过去一定不能继续传种：因为目前存在的任何一个物种开头出世时都靠策略或者勇敢或者速度保护和保存了自己。”
那些原子论者把单位的自然观更推进了一步，从生物界扩大到物理世界。早期的原子论者是米利都的留基伯 （ Leucippus ，约活动于公元前 440 年）和阿布地拉的德谟克利特（ Democritus ，约活动于公元前 420 年），他们的贡献是不可分割的。他们相信宇宙间万物都是原子组成的，而原子是不可分的物质。宇宙间有无数的原子，并在一个无限的虚空中永远运动着。它们从亘古以来就已经存在，因为它们既不能创造出来，又不能毁灭掉。原子的大小、形状、可能还有重量，都各自不同。原子靠它们在虚空中的运动（多为旋涡式运动），把较大的一些原子赶到旋涡的中心，在那里就形成了地球。这种大的土原子相互连结起来，所以动作受到限制；它们只能跳动或振动。较细的水、气、火原子被赶进空间，产生一种环绕地球的旋涡运动，地球外面的大原子聚在一起形成湿块，靠它们通过旋涡时的运动变得干燥而且燃烧起来，这些就是天体。由于原子的数量无穷无尽，而且它们运行的空间也是无限的，就出现许多世界，有些产生出来，另外一些则死亡掉。有些世界没有太阳或月亮，另外一些则有几个太阳和几个月亮，但是都有其开始和终结。和多数爱奥尼亚哲学家一样，德谟克利特认为地球是一个圆柱体，而不是如毕达哥拉斯派认为的一个圆球。
原子论者设想生命是从一种原始粘土中发展起来的，草木禽兽如此，人也如此。人是宇宙的缩影，因为人含有各式各样的原子。生命和灵魂就象火，因为它们都是由小的球形原子组成的。这种原子经常从人体中排出来，又经常从空气中为人所吸收进去，因此当呼吸停止时，生命就结束了。原子论者的宇宙论完全是机械的；万物都是预先决定的——“过去、现在和未来的一切事物都必然是预先注定的”。他们并不用人类目的、爱和斗争或者报复原则等比喻来解释世界的活动。在这一方面，值得一提的是和德谟克利特同时的阿布地拉的普罗塔哥拉（ Protagoras ）曾经提出这样的看法：犯罪者应当惩罚，这不是为了进行报复，而是为了防止继续犯罪。
早期的希腊医学主要有三种趋向。第一种，可能是最早的，是供奉医神伊司古拉比司的神庙医学。第二种是意大利南部毕达哥拉斯派的哲学医学。第三种是希波克拉底的比较实际的爱奥尼亚学派。希波克拉底的著作是希腊最早的医学文献，其年代开始于公元前四世纪。这些医学著作与其说是个人写的，还不如说是一个学派的集体著作，柯斯的希波克拉底（ Hippocrates ，约公元前 460 － 377 ）不过是这一派的一个突出的人物。这一学派把医学看作是一种艺术或者技术，而不像毕达哥拉斯派那样看作是一种理论科学，虽然他们也发展了自己的理论。他们创立了一种人身有四种体液的学说，这就是黑胆汁、血液、黄胆汁和粘液，四种体液调和，人就健康，任何一种多了出来，就使人生病。这种学说好象是根据观察血液中存在的四种物质来的：一种黑色血块，代表黑胆汁；一种红色液体，相当于血液；一种黄色浆，亦即黄胆汁；一种纤维蛋白，则是和粘液有关系的。
参考资料：http://shss.sjtu.edu.cn/hst/book2/book2-03.htm