A barbár törzsek nem érezték az időszámítás hiányát, s így nem volt okuk, hogy az idő beosztására törekedjenek. Vadászat és halászattal tartották fenn magukat. Az erdei bogyókat és az ehető gyökereket csak akkor becsülték meg, ha vadászzsákmány híján az éhség kényszerítette rá őket. Ez csak szükség idején történt, ellenben valószínű az, hogy az asszonyok gyakrabban éltek gyökerekkel; t. i. a férfiak csak akkor adhattak az asszonyoknak is a zsákmányból, ha az bőven állott rendelkezésükre. A törzsek kénytelenek voltak a vadat követni és azért csakis a napi szükséglettel törődhettek. A dolgon nem változtatott sokat az, hogy elsajátították az állatszelidítést, hogy szükségleteiket fedezhessék. A csordának minden évszakban más-más legelő kellett, s így a nomád nép tartózkodási helye a csordától függött és nem megfordítva.

Egészen más volt a helyzet, amikor a nép szaporodása rávitte az embereket a földmívelésre. Állandó lakóhelyről kellett gondoskodni, meghatározott időszakokban kellett a földet művelni, hogy a végcélt, a termést megkapják. Az évszakok változása a nap helyzetétől függött s így meg kellett figyelni a napot.

Azonban csakhamar észrevették, hogy bizonyos csillagok helyzetét különböző évszakokban könnyebb megfigyelni, mint a napét. A hold szabályos változásai, amelyek rövid időközökben visszatérnek (29·53 nap), nem kerülték el figyelmüket, e változások rövid időközök mérésére alkalmasak voltak. Valószínű, hogy a legrégibb időben a nomád törzsek órája a hold volt. A nomádok csordáikkal a hold szelid fényénél vándoroltak és kerülték a nap forró sugarait. Később a napot a föld ura gyanánt tisztelték, az év a nap és a hold mozgásától függött. Az évnek több mint tizenkét szinodikus hónapja van,3) de kevesebb, mint tizenhárom; ezen úgy segítettek, hogy több évet tizenkét holdhónaposnak vettek, másokat meg tizenhárom hónaposnak. Az átlagos évtartam ily módon kifogástalan volt. A nap hat egyenlő részre oszlott, minden rész hatvan perces volt; a babiloni perc egyenlő volt a mi négy percünkkel és a nap az égen egy fokot egy babiloni perc alatt futott be.

A kaldeusok észrevették, hogy több nagyobb csillag nem alkalmas az évszakok meghatározására. Ezen szabálytalan csillagokat bolygó csillagoknak nevezték el, ilyen például a nap és a hold, amelyek minduntalan változtatják helyüket, míg a többi csillag megtartja viszonylagos helyzetét. A napon és holdon kívül imádták a csillagokat is. A legrégibb szabályszerű kaldeusi csillagászati megfigyelések körülbelül ötezer évvel Kr. e. indulhattak meg. Ezen megfigyelések római és görög vélemény szerint több százezer éven át folytak. Hipparchosz, a kiváló csillagász szerint 270 ezer évesek e megfigyelések, Cicero 470 ezer éves megfigyelésekről beszél; ez természetesen óriási túlzás.

Kalliszthenesz gyüjtött ily megfigyeléseket Aisztotelesz számára, ezek Kr. e. 2300 évre nyúltak vissza. A kaldeus papok éjjelről-éjjelre följegyezték agyagtábláikra a csillagok helyzetét és fényét, föltünésük, delelésük és letünésük idejét. Az állócsillagok mozgása oly szabályos, hogy előre meg lehet állapítani elég pontosan a helyüket. A bolygók mozgása szabálytalan; de megfigyelték, hogy e szabálytalanságok időszakosak; a Vénusz periódusa nyolc éves, a Jupiteré 83 éves. A bolygók helyzetét is gondosan följegyezték; e táblázatok segítségével a csillagász évekkel előre meg tudta állapítani a bolygók helyzetét.

A bolygók mozgására valóságos csillagászati évkönyveket szerkesztettek, ezek közül több ránk maradt, így például a Kr. e. 523. évre szóló. A napnak az állatövben megtett útja szintén igen szabályos. Mindennap majdnem egy fokot tesz meg, azért osztották be a kaldeusok a kört 360 fokra. Midőn észrevették, hogy a nap télen látszólag sokkal gyorsabban mozog, azt azzal a föltevéssel magyarázták, hogy a nap téli napon 1·0159°-ot ír le, nyáron ellenben csak 0·9524°-ot.

A leghíresebb babiloni csillagász, Kidinnu a Kr. előtti második században lényegesen javította ezen számításokat, t. i. fölvette, hogy a napnak minden hónapban más a sebessége. Igen sok fontos számítást eszközölt; hold mozgási táblázata pedig különösen pontos. A nap és hold viszonylagos mozgásait illetőleg meglepő a pontosság; ezeknek a felismerése több mint ezeréves megfigyelés eredményének kell lennie. 235 szinodikus hónap 6939·69 nappal (vagy 19 napévvel) egyenlő; vagyis a hold 19 napév mulva majdnem ugyanazon helyzetbe kerül a nap és a földdel szemben. Ha tehát holdfogyatkozás van, akkor előre mondhatjuk, hogy 19 év mulva visszatér. Ezt a rendkívül fontos időszakot meton-periodusnak nevezzük. Hogy a babiloniak ezt már ismerték, azt bebizonyította Kugler, babiloni eredetű számításokkal, amelyek a Kr. előtti negyedik századból valók. Ezek körülbelül 50 évvel előzik meg azt az időpontot, amikor Meton (432-ben Kr. e.) Görögországban a meton-periodust bevezette. E két felfedezés valószínűleg független volt egymástól, ámbár Babilon és Görögország Főnicián át érintkezett egymással. Tálesz, úgylátszik, főniciai származású volt. Az alexandriai görögök később szintén ismerték a babiloni csillagászati tudományt.

Napfogyatkozást is előre meg lehet állapítani ily módon, ámbár ennél kisebb a valószínűség. Mivel a fogyatkozások, különösen pedig a napfogyatkozások nagy hatással voltak minden élőlényre, nem csoda, hogy a papok tekintélye igen növekedett, amióta azokat meg tudták jósolni. A csillagászok igen korán tudhatták, hogy a napfogyatkozás a holdnak a föld és a nap közötti helyzetétől függ. Ebből kifolyólag megérthették, hogy a holdfogyatkozást a föld árnyéka okozza. És mivel az árnyék alakja köralakú, arra kellett következtetniök, hogy a föld gömbalakú. Bármely oldalával is fordul a föld a hold felé, az árnyék mindig köralakú maradt, ebből arra következtethettek, hogy a föld alakja határozottan gömbhöz hasonlít és nem kerek laphoz. Ezen tapasztalatok alapján helyes fogalmat alkottak a föld alakjáról és a földnek a naphoz és a holdhoz való viszonyáról. Szeleukusz csillagász (a Kr. előtti második században) tudta már, hogy a föld gömbalakú és hogy tengelye körül forog. Lehetséges, hogy a kaldeusok már fokmérést is eszközöltek. Achillesz Tatiosz, görög író, aki a Kr. utáni ötödik században élt Alexandriában, elbeszéli, hogy a kaldeusok véleménye szerint, ha egy ember szakadatlanul járna óránkint 30 stádiont (vagyis 5 kilométert) megtéve, akkor egy év leforgása alatt körüljárná a földet. A föld kerülete eszerint 43800 km, ami körülbelül úgy is van.

A világrendszerről alkotott fogalmaikat a kaldeusok nem igen fejleszthették tovább. A babiloniak gondosan feljegyezték a csillagok helyzetét; azonban a görögökkel ellentétben, nem gondolkoztak a világegyetem fölépítésén. Ez jellemző különbség keleti és nyugati gondolkodásmód között. A bolygókat isteneknek tekintették, azért mozognak azok szabadabban, megjelenésük szerencsét, esetleg szerencsétlenséget jelentett születés és halálesetnél, örökösödésnél és vállalatoknál. Szerintük nem lehetett megakadályozni, hogy a kedvező, vagy a rossz előjelek be ne igazolódjanak; azonban könyörgéssel, áldozatokkal és imával enyhíthették, főképen pedig elhalaszthatták a csapást. Ezeket az eszközöket csak a csillagász-papok ismerték, ezáltal igen nagy lett a hatalmuk úgy a nép, mint a fejedelmek fölött. A csillagokban való hit a babonás emberiséget az egész középkoron át bilincsekben tartotta, ezzel elejét vette minden tudományos kutatásnak és megakadályozta a természeti jelenségek egyszerű magyarázatát.

Rövidebb idő mérésére a kaldeusok a vízórát (klepszidra), és a napmutatót (polosz) használták. Az utóbbi függélyes helyzetű bot volt, alatta homorú, félgömbalakú beosztott tábla, amelynek sugara a bot hossza volt. A vízóránál a víz vagy más folyadék igen kis nyíláson folyt le, a lefolyt vízmennyiség adta az idő mértékét. A polosz az észak-dél vonal meghatározására szolgált. Ennek a segítségével határozták meg a téli és nyári nap-állást, a világtengely helyzetét, a napéj-egyenlőség idejét. Mezopotámiában kristálylencsékre akadtak, ezek azt bizonyítják, hogy a kaldeus tudósok az optikához is értettek; úgy látszik azonban, hogy más tudományágakkal nem foglalkoztak.

Az egyiptomi monda szerint Thot isten az embereket csillagászatra, jóslásra és bűvészetre, orvosi tudományra, írásra és rajzolásra tanította. A nap és a bolygók útját az állatöv 36 csillagképén át följegyezték, amely följegyzéseket Ra napisten templomának papjai igen régóta gyüjtötték. Ezen csillagászok később más istenek templomait is szolgálták s az «éj őreinek» neveztettek; meg kellett figyelniök az eget és megfigyeléseiket föl kellett jegyezniök. Csillagászati térképeket rajzoltak, amelyek följegyzéseikkel együtt részben mai napig fennmaradtak. Az egyiptomi év is 12 hónapos volt, minden hónap 30 napos. Augusztus elején kezdődött az év, amelynek a végéhez, hogy 365 napos legyen 5 napot külön hozzácsatoltak. A még hiányzó 5 és háromnegyed órát különböző módon pótolták; részben csillagászati megfigyelés segítségével, főleg a «kutya-csillagzat» (Sziriusz) megfigyelésével hozták helyre.

Amint ezekből láthatjuk, az egyiptomi időszámítás bizonyos tekintetben fölülmulta a mienket. Míg az ő hónapjaik mind 30 naposak voltak, a mi naptárjainkban nagy a zűrzavar, a hónapok 28–31 naposak. A február eredetileg 30 napos volt, de levettek belőle egy napot és Juliusz Cézár tiszteletére a július hónaphoz csatolták. Augusztus császár nem akart rosszabbul járni, erre még egy napot levettek a februárból és az augusztus hónaphoz csatolták. Az utókor szemében ezen eljárásnak a szándékolttal ellenkező hatást kellene gyakorolnia.

Az év tartama több mint 365 nap. Azáltal, hogy az egyiptomiak az évet 365 naposnak vették fel, idővel nagy eltérés támadt. Ezen – mint említettük – úgy segítettek, hogy alkalomadtán eltérést létesítettek a naptárban. Ezt oly módon tették, hogy a Nilus áradása az év elejére essen. Ezen önkényes eljárás egész a Ptolemeuszok idejéig tartott, amikor minden negyedik évben a 366 napos szökőévet hozták be. Ezt a módosítást később Juliusz Cézár is elfogadta, aki a naptár reformálásánál Szoszigenesz görög-egyiptomi csillagász tanácsára hallgatott.

Idők folyamán azonban a juliánusi naptár is hiányosnak bizonyult, ezért XIII. Gergely pápa 1582-ben elrendelte a naptár javítását. A gregoriánus naptár hibája 3000 év alatt csak egy napot tesz ki.

Az egyiptomi csillagász-papok rendkívüli tekintélynek örvendtek. Nemcsak a csillagászatban voltak jártasak (ebben nem multák fölül a kaldeusokat), hanem az orvosi tudományban és a kémiában is kiváltak. Egyiptomi orvosokhoz fordultak segélyért ázsiai fejedelmek, mint pl. Bakhtan király, később a perzsa királyok is. Homerosz is az egyiptomi orvosokat tartja a legügyesebbeknek. Némely receptjük máig megmaradt. Rendeléseiket és egészségi szabályaikat lefordították később latinra és versekbe foglalták. Ezeket a középkorban a híres szalernói főiskolában tanították; rendeléseik közül némelyik ma is népszerű. Egészben véve úgy látszik, szereik hasonlítottak azon utálatos kotyvalékokhoz, aminőket most is eladnak khínai gyógyszerészek.

Igen nagyrabecsülték jóslási és bűvészeti tudományukat. Azt hitték róluk, hogy titkos mondásaikkal a folyók vizét vissza tudják terelni forrásaikhoz, vagy hogy meg tudják állítani, illetve gyorsítani a napot a pályáján. Azt is állították, hogy emberi és állati viaszképeket meg tudnak eleveníteni. Az udvarnál alkalmazták őket, ahol «az ég titkainak mesterei» címet viselték. Rangjuk olyan volt, mint a testőröké, vagy a titkos tanácsosoké («a királyi ház titkainak mesterei»). A királyi palota belsejében az alsóbbrendű udvari alkalmazottakkal ellentétben szandálban járhattak és a fáráónak lábai helyett térdét csókolhatták. Méltóságuk és kiváltságos helyzetük jeléül párducbőrt viseltek, amely a későbbi hermelinnek felelt meg.

A következő elbeszélés igazolja mi mindent tételezett föl a nép e tudósokról. Kheopsz azt kérdi az egyik tudóstól: Igaz-e, hogy levágott fejet meg tudsz erősíteni a törzsön? A tudós igennel válaszolt; erre a fáráó megparancsolta, hozzanak egy foglyot kísérlet céljából. A csillagász azt felelte, hogy kár emberrel kísérletezni, jó lesz e célra állat is. Előhoztak egy libát, levágták a fejét; testét és fejét azután a szoba ellenkező oldalára helyezték. A pap elmondta a bűvös formulát, mire a két rész egymás felé közeledett és egyesült s a liba gágogott. E kísérletet kétszer kellett megismételni, egy-egy pelikánnal, aztán egy bikával. Az udvari csillagász gyakran tanította a hercegeket, sőt a fáráót is a bűvészet tudományára.

Az egyiptomiak behajózták a Földközi- és a Vörös-tengert; ezen utjaikban a csillagok segítségével tájékozódtak, ép úgy, mint Odisszeusz, akiről Homerosz azt mondja, hogy Kalipszó szigetéről Korfuig ilyen módon jutott el. A hajósok valószínűleg a part közelében maradtak. Azonban a vihar kivihetett némely hajót a sík tengerre, tapasztalhatták, hogy a tenger felszíne domború és a gömb felületéhez hasonlít.

Számos tudós, köztük a skót csillagász: Piazzi Smyth, azt vallja, hogy a nagy Kheopsz piramis terve (Kr. e. 3000 körül) csupán a legkíválóbb egyiptomi tudósok előtt ismert tudomány emléke. Ezen piramis alapja oly négyzet, amelynek oldalai keletről nyugat felé és délről észak felé irányuló egyenesek. Ezen irányítás hibája csupán ¹/₇₅₀. E gula csak két kilométernyire fekszik délre a 30. szélességi foktól. Az északi oldal közepén egy hosszú, szűk folyosó bejárata van, amely 30°-nyira hajlik a horizonthoz és azért csaknem párhuzamos a föld forgási tengelyével. A folyosó tehát a sark irányába mutat, annál is inkább, mert a sugártörés következtében a pólus helyzete magasabbnak látszik. Kétségtelen tehát, hogy a gúla tervezői tudós matematikusok voltak.

Piazzi Smyth azonban túloz. A piramis magassága eredetileg 145 m. volt, az alap kerülete 931 m. Ezen hosszúságok aránya 1:6·42 vagyis körülbelül 2 százalékkal kevesebb, mint 1:6·28, amely arány a kör sugarának kerületéhez való aránya. Smyth azon állítása, hogy a gúla magasságának és kerületének viszonya a kör sugara és kerületének viszonyát jelentené, egyáltalán nincs igazolva. Az egyiptomi tudománynak nagy hátránya volt, hogy nem jutott el a néphez. Ezzel a műveltség magasabb fokra emelkedett volna, és így mi is művelődésünk számára többet vehettünk volna át. A görög műveltség virágzása korában (Kr. e. 400–600 között) Egyiptom a legelső kulturállam volt; görög ifjak, akik a legmagasabb kiképzést óhajtották, mint Talesz, Pitagorasz, Demokritosz és Herodotosz felkeresték a Nilus országát, hogy tudományszomjukat a bölcsesség forrásánál csillapítsák. Végül a Ptolemeuszok idejében az egyiptomi és a görög műveltség összeolvadt, Alexandria a tudomány középpontjává lett.

Miletoszi Taleszről, aki Kr. e. 640–550 között élt, azt mondják, hogy megjósolt egy napfogyatkozást és ezáltal alapította meg tekintélyét. Valószínű, hogy az ilyen csillagászati számításokat Főniciában tanulta, ahova e tudományt Babilonból hozták át, vagy pedig Egyiptomban sajátította el. Talesz azon tana, hogy mindennek alapeleme a víz, szintén egyiptomi felfogásra vall. Anaximandrosz, (Kr. e. 611–547 között) talán Tálesz egyik tanítványa, azt tanította, hogy a végtelen kiterjedésű elemek kaotikus vegyületéből végtelen sok világtest keletkezett. Egy másik filozófus, Anaximenesz (Kr. e. 500 körül), aki mint Tálesz is, az ión iskolához tartozott, a levegőt tartotta őselemnek. A föld a levegő megsűrűsödéséből jött szerinte létre; a föld kerek lap alakjában úszott a sűrű levegőn. A nap, a hold és a csillagok kerek lapok, amelyek a föld körül forognak. Anaximenesz tanaiban az egyiptomi filozófiának semmi nyoma sincs.

Pitagorasznál, aki körülbelül 560–490 közt élt és iskolájánál újra tapasztalhatjuk az egyiptomi befolyást. Pitagorasz Szamosz szigetén született, azonban onnan Krotonba költözött, Dél-Itáliába. Mint az egyiptomi mesterek, Pitagorasz is titokban tartotta tanait; tanítványai azonban már közlékenyebbek voltak. Sajnos, csak másod- vagy harmadkézből ismerjük e tanokat, amelyeknek legnagyobb része állítólag Filolaoszé. Szerinte minden dolgot számok fejeznek ki, amelyek viszonya szigorúan szabályos, mint aminő a zenei hangok között van, e viszonyt harmóniának nevezi. A világegyetem minden irányban egyformán terjed ki, tehát gömböt alkot. A világegyetem közepében van a középponti tűz. Mi azt nem látjuk, mert a földnek a tűztől elfordított oldalán vagyunk, visszfényét azonban megpillanthatjuk a napban. A föld, a hold, a nap és a bolygók (ez utóbbiaknak szerintük légköre van), mind a középponti tűz körül forognak. A föld 24 óra alatt teszi meg útját e tűz körül; ez tehát bizonyos értelemben a tengelyforgásnak felelt meg, mely 24 óráig tart, míg a holdnak egy hónap és a napnak egy év kell, szerintük, a körülforgásra. Ezen három égitest keringési idejét tehát elég jól ismerték. Ha Pitagorasz követői a tüzet a nappal helyettesítették volna, akkor tűrhetően ismerték volna a naprendszert. Az állócsillagok egét üres gömbnek tartották, amely a tűz körül forog. Mivel tudták, hogy a föld naponta megfordul tengelye körül, a fenti vélemény nemcsak hogy fölösleges, hanem következetlen is.

Pitagorasz tanai mind világosabbá váltak. Alaposabban foglalkoztak a jelenségek természetes okaival. Az efezuszi Herakleitosz azt vallotta, hogy minden változik. (Élt Kr. e. 500 körül.) Empedoklesz sziciliai születésű, (élt Kr. e. 450 körül) arra a modern felfogásra emelkedett, hogy semmiből nem lehetett megteremteni a világot és hogy az anyagot viszont nem is lehet megsemmisíteni. Minden dolog négy elemből áll, még pedig a föld-, levegő-, tűz és vízből. A test látszólagos megsemmisülése csak azt jelenti, hogy az alkotó elemek összetétele megváltozott. Anaxagorasz, Periklesz tanítója, aki Kr. e. 500 körül született Kis-Ázsiában, és a perzsa háború után Athénbe költözött, tanát az egész világegyetemre vonatkoztatja, amelynek örök fennmaradását hirdette. Az eredeti kaosz szerinte mind határozottabb alakot öltött; a nap óriási izzó vastömeg volt, a csillagok is izzók voltak a világéterrel való súrlódás folytán.

Mivel az athéniek is istenekként tisztelték a csillagokat, amint ezt Plátónál és Arisztotelesznél olvassuk, Anaxagoraszt, Kleantesz nevű tanítványa följelentése folytán istentagadás vádjával börtönbe zárták. Csak a hatalmas Periklesz menthette ki, ennek köszönhette, hogy elkerülte Szokratesz sorsát. Erre igen okosan önként számüzetésbe ment Lampszakoszba, ahol köztisztelet vette körül; 72 éves korában halt meg.

Furcsa fogalmat alkothatunk magunknak a sokat dicsért athéni műveltségről, amikor azt olvassuk, hogy legkiválóbb fiaik egymásután számüzetésbe mentek, hogy elkerüljék a kegyetlen büntetést (gyakran a halálbüntetést) filozófiai meggyőződésükért. Szokratesznek miután nem akart megszökni, ki kellett ürítenie a méregpoharat. Plátó 12 évig élt külföldön, mert nem akart tanítója sorsában osztozni, közben Alsó-Itáliában megismerkedett Pitagorasz tanaival. Arisztoteleszt, Plátó tanítványát egy Demeter-pap istenkáromlással vádolta, az areopag halálra ítélte; azonban sikerült Euboea szigetére, Kalkiszba menekülnie, ahol 63 éves korában (Kr. e. 322-ben) meghalt. Diagoraszt, aki szintén tagadta a görög isteneket, halálra ítélték; számüzetésben halt meg. Protagoraszt száműzték, könyveit nyilvánosan elégették és Prodikoszt, aki azt állította, hogy az istenek csak a természeti erők megszemélyesítői, kivégezték. Ez mind Athénben történt, amit mi oly gyakran a szabadság honának tartunk. A rabszolgaság igen elterjedt az athénieknél. Igen sajnálatos, hogy a legtöbb ránkmaradt írást rabszolgák másolták le, akik igen keveset értettek abból, amit följegyeztek. Valószínű, hogy a filozófusok célzatosan rejtőztek homályos szavak mögé, hogy kikerüljék a vakbuzgó nép üldözését.

Empedoklesz és Anaxagorasz után Demokritosz következett, aki a modern természettudomány atomisztikus elméletének megalapítója. Abderában született, Trákiában Kr. e. 460 vagy 470 körül, igen magas kort ért el; szülővárosában halt meg. Nagy vagyont örökölt és ez lehetővé tette, hogy sokat utazzék. Ő maga mondja, hogy egy kortársa sem látott annyit, mint ő, nem élt annyiféle éghajlat alatt, se nem hallgatott annyi filozófust. Még az egyiptomi matematikusok sem multák felül geometriai szerkesztés- és levezetésben, akik között öt évet töltött. Ő volt a klasszikus kor legnagyobb gondolkodója; azonban csak kevés irata maradt meg. Szerinte az atómok állandóan mozognak, örökkétartók és elpusztíthatlanok; minden test atómokból áll, illetve azok kombinációjából és minden a változatlan természeti törvények szerint történik. Demokritosz szerint a nap óriási nagy és a tejút a naphoz hasonló csillagokból áll. Végtelen sok világ van; lassú változásnak van mind alávetve, keletkeznek és elpusztulnak a világok.

Amit ezekről a filozófusokról tudunk, azt nagyobbrészt athéni és más filozófusok közvetítésével tudjuk, akik mint Arisztotelesz is (Kr. e. 385–322 között) megtámadták ezeket a tanokat. Szokratesz azt mondja, hogy a csillagászat érthetetlen, oktalanság azzal foglalkozni. Plátó (Kr. e. 428–347 között) azt kivánta, hogy Demokritosz 72 könyvét égessék el. Plátó a természettudományt teleológiai szempontból tárgyalta, ami nézetünk szerint egészen helytelen.

A filozófia abban a korban érthetetlen metafizikává lett. Arisztotelesz, akinek leginkább köszönhetjük az antik tudomány ismeretét, azt mondja, hogy az ég alakja gömbalakú; a csillagok pályái körök, mert «az ég isteni alak és kell, hogy isteni tulajdonságai legyenek. A bolygók saját maguktól nem mozoghatnak, mert nincsenek mozgási szerveik.» Hitt a föld gömbalakjában (főleg mert fogyatkozásoknál látták, hogy az árnyék gömbölyű); a földet tartotta a világegyetem központjának, de tagadta azt, hogy a föld mozog. Szerinte a föld a legrégibb isteni lény az ég alatt. Arisztotelesz a legmélyebb és a legsokoldalúbb tudós volt. Igen sajnálatos, hogy nem közeledett elfogulatlanul Demokritosz természetfilozófiájához. Ezen időben az athéniekre nagy befolyást gyakorolt a szofista iskola. A szofisták mindent bebizonyítottak anélkül, hogy azt előbb tanulmányozták volna. Az ily munkák voltak azok, amelyek az egész középkoron át uralkodtak. Arisztoteleszt a középkoron át csalhatatlannak tartották. Az ő bizonyítási módszere a természetfilozófiában rányomta bélyegét a középkor gondolkodására, emlékezzünk csak vissza a skolasztikusok különös okoskodásaira, amelyek befolyása csak néhány század előtt is óriási volt.

Egészségesebben fejlődött ki a természettudomány Szirakuzában és Alexandriában. A szirakuzai Hiketasz, Cicero elbeszélése szerint, azt tartotta, hogy az ég áll, míg a föld tengelye körül forog. Többet nem tudunk róla, annál többet azonban Archimedeszről (Kr. e. 287–212 között), aki kíváló feltaláló volt és mérnök; fölfedezte a mechanikában az egyensúly elméletét. Azt tanította, hogy az egyensúlyban lévő folyadék gömbalakot vesz fel és ép úgy van súlypontja, mint a földnek. Ezen oknál fogva nem sík a tenger felszine.

Az alexandriai természettudósok végül a föld alakjának és világegyetemi helyzetének helyes megismerésére jutottak. Knidoszi Eudoxiusz (Kr. e. 409–356 közt), aki Athénben iskolát alapított, tanított Egyiptomban is. Következetes rendszert alkotott a bolygók mozgásáról. Eratoszthenesz (Kr. e. 275–194 között) megfigyelte Alexandriában a nap téli és nyári délmagasságát. Ebből kiszámította a két térítő távolságát, amely szerinte a föld kerületének ¹¹/₈₃ része (ez az érték körülbelül egy százalékkal nagyobb a ténylegesnél). Alexandria és Sziene napmagasságaiból kiszámította a két hely földrajzi szélességének különbségét és azt a föld kerülete ¹/₅₀ részének tartotta. (Ez az érték körülbelül 15 százalékkal kisebb a valódinál). A két hely távolságát azon idő szerint becsülte, amennyire egy tevekaravánnak szüksége volt, hogy ezen utat megtegye; ebből kiszámította, hogy a föld kerülete 250,000 sztadion (42,000 km), ami meglehetősen helyes. (Arisztotelesz 400,000 sztadionra becsülte, Archimedesz 300,000-re; hogy minő oknál fogva, azt nem tudjuk). Pozeidoniusz (sz. Sziriában 135-ben, meghalt Rómában 51-ben Kr. e.) megmérte a Kanopusz-csillag legnagyobb magasságát Alexandria fölött, ez 7·5° volt, míg Rodosznál csak a látókörig ért, mikor legmagasabban állott. Rodosz és Alexandria távolsága 5000 és 3750 sztadion között volt; ezen adatokból a föld kerületének értékét 240,000 és 180,000 sztadion közt fekvőnek gondolta (40,000-től 30,000 kilométerig).

Arisztarchosz (született Kr. e. 270 körül) meghatározta a nap és a hold nagyságát a fogyatkozásokból és a félig megvilágított hold megfigyeléséből. Számításai szerint a hold átmérője 0·33 része a föld átmérőjének (a pontos adat 0·27, tehát nem volt attól távol), a napé pedig szerinte 19·1 (a helyes 108) földi átmérő (itt tehát Arisztarchosz becslése túlalacsony volt).

Archimedesz, aki közeli érintkezésben állott az alexandriai iskolával, azt mondja Arisztarchoszról: «Ő azt hiszi, hogy az állócsillagok és a nap egy helyen állanak, míg a föld közben mozog a nap körül, amely a földpálya közepén áll.» Egy iratban, amelyet tévesen Plutarchosz művének tartottak, azt olvassuk, hogy a görögöknek Arisztarchoszt istenkáromlással kellene vádolniok, mert azt tanította, hogy az ég mozdulatlan, míg a föld tengelye körül forog, egyúttal pedig a nap körül az állatövön keresztül. Az állócsillagok óriási távolságra vannak a naptól. E könyv szerint a hold távolsága 780,000 sztadion (130,000 km), vagy 20 földsugár, tehát egész téves; a nap távolsága ellenben, sajátságos, meglehetősen helyes, 804 millió sztadion, vagyis 134.666,000 km, 149.500,000 km helyett. Alexandriai Hipparchosz (Kr. e. 190–125 között), a legkiválóbb ókori csillagász majdnem helyesen adja meg a holdtávolságot, amely szerinte 59 földsugárral egyenlő.4) A naptávolságot túlságosan nagyrabecsülte, t. i. 1200 földsugárra. Pozeidoniosz a nap átmérőjét a vízóra segítségével mérte meg és azt találta, hogy az 28 perc; ebből kiszámította, hogy a nap átmérője 70 földátmérő, ami közelítőleg helyes. Az árapály okául a holdat vette föl.

Az alexandriai görögök csillagászati tudása igazán csodálatot kelt bennünk. Fizikai és kémiai ismereteik azonban ehhez képest jóval alacsonyabb fokon állottak. Arisztarchosz tanaival 2000 évvel előzte meg Kopernikusz elméletét; kortársai azonban nem ismerték fel eszméinek igazságát. Ptolemeusz is elsőrendű tekintély volt a csillagászat terén; kíváló optikus is volt. «Almageszt»-jében (amelyet Kr. u. 130 körül írt) a naprendszer középpontjául a földet vette fel, a nap és a hold úgynevezett epiciklikus pályákon mozognak körülötte.

Azután a római uralom következett, amely káros hatással volt a tudományra. A rómaiaknak nem volt igazi tudományos érzékük. Csak a hasznot keresték belőle. «Vallásuk», mondja F. A. Lange «A materializmus története» című munkájában, «mélyen a babonában gyökerezett, egész államéletüket babonás szabályok korlátozták». Az öröklött szokásokat makacsul megtartották. Művészet és tudomány kevéssé érdekelte őket, a természet annál kevésbbé. Az élet gyakorlati érdekei mindenek fölött állottak. Nagyon különböztek a görögöktől és az irántuk táplált ellenszenvük a görögökkel való érintkezés kezdetétől fogva évszázadokon át megmaradt. A legyőzött Görögország irodalmi és műemlékeit azonban Rómába vitték, ezekkel a legyőzött nemzet számos művelt tagja is odaköltözött. A rómaiak finomabb része meghódolt a magasabb műveltség előtt, a régi görög mestereket utánozni igyekeztek. Igy támadt Lukréciusz (Kr. e. 99–55 között) csodálatos költeménye «De natura rerum», amiben dicsőíti az epikureus életbölcseletet, továbbá Empedoklesz és Demokritosz természet- és világfelfogását. Lukréciusz munkájában a mágnes tulajdonságait is tárgyalja; ezt valószínűleg Demokritosztól vette át. A görög filozófia hívei között, akik főleg Demokritoszt tanulták és számunkra sok görög természetbölcseleti töredéket megőriztek, volt Cicero is (Kr. e. 106–43 között), aki Pozeidoniusz tanítványa. Közéjük tartozott az idősb Pliniusz (Kr. u. 23–79 közt) és Szeneka is (Kr. u. 12–66 között).

A rómaiak azonban csak utánozták mestereiket; eredetit e téren nem hoztak létre. Természettudományi műveltségük csak máz volt. A nemzet vezérférfiai a legnagyobb barbárságot követték el a kultura ellen. Cézár például, miután bevette Alexandriát, elégette könyvtárát. Utódai, a császárok mind mélyebbre sülyedtek az élvhajhászásban. A természettudósok lassan kihaltak. A kereszténység még kevésbbé becsülte a természettudományt. Cézár halála után 300 évvel a keresztények Teofil püspökkel élükön elpusztították az ujonnan berendezett alexandriai könyvtárt és újabb 300 év után Omár kalifa égette el a még megmaradt könyveket. Igaz ugyan, hogy az arab nép a műveltség magas fokát érte el, foglalkoztak természettudománnyal is. Gyűjtötték később a még meglévő alexandriai iratokat, jobban mondva azok törmelékeit; azonban a türelmetlen papságtól vezetett nép hangulata nem kedvezett a tudománynak; a Korán szerintük csalhatatlan volt. Különben a mohamedán vallás nem ellensége a tudománynak. Elbeszélik, hogy a próféta azt mondta egy ízben tanítványainak: «Az utolsó ítélet akkor fog bekövetkezni, ha a tudomány teljesen megsemmisül.» Harun al Rasid a görög uralkodóktól filozófiai műveket kért ajándékul. Kivánságát szívesen teljesítették; a bölcs kalifa lefordíttatta e műveket és tanulmányoztatta. Nem kevesebbet, mint 300 tudóst küldött tanulmányútra. Fia, Abdalla al Mamun klasszikus kéziratokat gyüjtött, könyvtárakat alapított és iskolákat állított a nép nevelésére. Fokmérést is eszközöltetett az Arab-öbölnél a Zingár sivatagban 827-ben; az eredmény az volt, hogy 56·7 arab mértföld egy fok. Sajnálatos, hogy nem tudjuk, mennyi volt egy arab mértföld, amelyet 4000 ismeretlen hosszúságú rőfre osztottak. Valószínű azonban, hogy ez a fokmérés fölötte állott a fentebb említetteknek. Abdalla al Mamun meghatároztatta a földpálya hajlását is az egyenlítőhöz, az eredmény 28° 35′ volt.5)

Azon idő legkíválóbb csillagásza Albatani (850–929 között) volt, Szíria helytartója. Az év hossza szerinte 365 nap, 5 óra, 46 perc és 22 másodperc (ténylegesen 365 nap, 5 óra, 48′ és 48″). Kitünő táblázatokat készített a bolygók pályájáról. Fél évszázaddal később élt Abd al Roman al Szufi (903–986 között) Perzsiában, aki 1022 csillagot katalogizált, följegyzését sokkal többre becsülik, mint Ptolemeuszét, sőt a régi időből származók közül a legjobbnak tartják. A precessziót 1 fokra becsüli 66 év alatt (tényleg pedig csak 71 és fél év alatt annyi).

Dsafar al Szofi (702–756 között) Mezopotámiában már ezelőtt igen magas fokra emelte a kémiát. Tanulmányait Szevillában végezte, ahol tanár is lett az ottani főiskolán.

Körülbelül 100 évvel Al Mamun halála után a bagdadi kalifák hatalma letünt és a spanyol Kordova lett az arab műveltség gócpontja. II. Hakem (961 körül) állítólag 600,000 kötetes könyvtárat gyüjtött össze, amely szám azonban túlzás lehet. Ebben az időben élt Ibn Junisz, a kíváló csillagász is, aki az időt ingamozgás segítségével mérte, 600 évvel előzve meg ebben Galileit; kíváló csillagászati táblázatokat készített. Kortársa Alhacen nagy munkát írt az optikáról; azt mondják, hogy e tudományban messze fölülmúlta elődeit.

Kordovát 1236-ban visszahódították a spanyolok, a könyvtár és a főiskola pedig ezután hanyatlásnak indult. A művelődés e központja, ahol keresztények is tanultak, megsemmisült.

Ha a legrégibb műveltség forrásait keressük, Khína felé fordulunk. Azonban ez ország nagy gondolkodói nem foglalkoztak világmagyarázattal. Konfuciusz, aki Kr. e. 551–478 között élt, saját maga állítja, hogy csak a régiek bölcseségét gyüjtötte össze. Csak erkölcstani dolgokkal foglalkozik, és kerüli az olyan kérdéseket, amelyek nem gyakorlatiak, aminő például a világkeletkezés problémája. Valamivel többet találunk Laotsze (sz. Kr. e. 604-ben) filozófusnál, aki a tao-vallást alapította.

Nehéz megmondani, hogy mi volt a tao tulajdonképen. Szuzuki, aki legújabban áttekintést írt a régi khínai filozófiáról, azt mondja, hogy a tao nemcsak az alakot adó principium a mindenségben, hanem az ősanyag is; bizonyos kaotikus összetételű anyag, amely ég és föld előtt is létezett. E meghatározás Laotsze «Tao a király» című művének 25. fejezetéből van véve. Tao azt is jelenti, hogy «út», de azt is, hogy «vándor». Tao a végtelen út, amelyen minden élő és élettelen vándorol. Ő maga semmi másból nem keletkezett, örökké létező, minden és mégis semmi, minden dolog oka és eredete, így tehát a földé és az égé is. Laotsze mondja: «Milyen mély és titokzatos a Tao, mindennek az eredete, minő csendes és világos és örökkévaló. Nem tudom, kinek a fia; úgy látszik, hogy Isten előtt létezett. Ég és föld elpusztíthatlanok, mert nem saját magukból erednek és nem saját magukért léteznek.» Taot néha a titkok titkának nevezik. Az ég és föld elpusztíthatlanságának oka sajátságos; abból, hogy nem önmagukból keletkeztek, inkább arra lehetne következtetni, hogy elpusztíthatók.

Liehce, aki taoista, a Kr. előtti ötödik században azt írja: «Kezdetben kaosz volt, rendezetlen tömeg. Ez oly keverék volt, amelynek megvolt az a sajátsága, hogy formává, szellemmé és anyaggá fejlődhessék.» Ugyanaz a filozófus a következő elbeszélést mondja el: «Egy Chi-országbeli ember annyira búsult annak a lehetőségén, hogy ég és föld széteshetnek, ő maga pedig ezáltal elpusztulhat, hogy sem aludni, sem enni nem tudott. Egy barátja fölkereste és a következő szavakkal vigasztalta: «Ég és föld semmi más, mint összesűrített lég; a nap, a hold és a csillagok csak világító tömegek ebben a légben. Még ha a földre esnének is, akkor sem okozhatnának kárt.» Ezzel mind a ketten meg voltak elégedve. E felfogás ellen egy Chang-Tuce nevű ember tiltakozott; azt mondta, hogy az ég és föld egykor darabokra fognak törni. Midőn ezt Liehcének elmondták, nevetve mondta: Egyformán téves az az állítás, hogy ég és föld egykor összeomlik, valamint az ellenkező állítás is; mi nem vagyunk képesek e kérdésben dönteni.» Amint Szuzuki mondja: «A khínaiak nem spekulativ szelleműek, mint a görögök vagy a hinduk. Sohasem tévesztették szem elől a dolgok gyakorlati értékét és az etikai szempontot. Kinevetnék a csillagászokat, akiknek lábai nagyon is a földön állanak.» Egészben véve a létről alkotott felfogásuk hasonlít a rómaiakéhoz. Konfuciuszban e jellemvonások kikristályosodtak.

Elhagyhatjuk e filozófiai ködképeket. Ezek csak azt bizonyítják, hogy nem oldhatjuk meg a kozmikus problémákat elvont spekulációval.

A khínai templomoknak is voltak csillagászaik. Ezek megfigyelték a csillagokat és megjövendölték a fogyatkozásokat. Magasabb csillagászattal nem foglalkoztak, valószínű, hogy nem vitték többre, mint a régi kaldeusok.

A mostani khínaiak, továbbá a mohamedán fajok bizonyos közönnyel fogadnak mindent, ami saját maguknak, vagy a köznek közvetlenül nem használ; ez nem kedvez a tudományos haladásnak. Jellemző e szempontból az a válasz, amit a török Imaum Ali Zadé egy nyugati csillagásznak adott. Proktor szerint e válasz a következő: «Ne törődj oly dolgokkal, amelyek nem tartoznak rád. Hozzánk jöttél, szívesen fogadtunk, most eredj békében. Sokat mondtál valóban és semmi baj sincs, mert más az, aki beszél és más, aki hallgatja. Néped szokása szerint helyről-helyre vándoroltál, míg végül sehol sem lehetsz boldog. Figyelj rám fiam! Semmiféle bölcseség sem hasonlítható az istenbe vetett hithez. Ő teremtette a világot. Merjük-e magunkat hozzá hasonlítani és beavatkozni teremtése titkaiba? Mondhatjuk-e azt, hogy: nézd e csillagot, hogyan forog egy másik csillag körül és a másik csillag ennyi és ennyi év mulva visszatér? Hagyj fel vele! Ő, akinek kezéből jött a csillag, vezetni és irányítani is fogja. Hálát adok istennek, hogy nem törekszem olyan dolgokra, amire nincsen szükségen. Bölcs vagy oly dolgokban, amikkel nem terhelem fejemet.»

Ez sajátságosan jellemző keleti alapelv. Nekünk nyugatiaknak szerencsére egész más a véleményünk. A középkori arabok tudományos szellemének köszönhetjük, hogy sok régi tudományos kincs megmaradt számunkra; Ibn al Haitam, más néven Alhacen a legnagyobb arab fizikus (Kr. u. 1000 körül) igen jól fejezi ezt ki a következőkben: «Kora ifjuságomtól kezdve tanulmányoztam az emberek véleményét az igazságról. Minden szekta ragaszkodik a véleményéhez, amelyet mások elítélnek. Mindegyikben kételkedem, mert csak egy igazság van. Kerestem az igazság forrásait, csak egy dologra törekedtem: vágytam, hogy megtaláljam a dolgok lényegét. Azt tapasztaltam, amit Galenusz írt le orvostudományi műve 7. könyvében. Letekintettem a műveletlen népre és megvetettem azt; nem törődtem véleményével, hanem szünetlenül az igazságra és a tudásra törekedtem és az a meggyőződés érlelődött meg bennem, hogy ember számára nincs jobb osztályrész e világon.» Ha a tömeg szerencsétlen megvetésétől eltekintünk, amely jellemző az akkori időre, érezzük, hogy az arab és a modern tudós e törekvésében teljesen megegyezik. De Ali Zadé és Alhacen felfogása különbségéből megérthetjük, hogy a mohamedán műveltség, mely Alhacen korában oly nagyszerűen fejlődött, mért nem képes ma már életerős hajtásokat létrehozni.