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La plupart des savants-philosophes grecs ont voulu comprendre les res-
sorts et le sens des phénomènes observés, par une synergie de science et de
philosophie. Et l’une des parties de la nature qui fascinait particulièrement
les anciens était la voûte céleste. Dans les nuits claires, en l’absence d’éclai-
rage artificiel, la voûte céleste apparaissait dans toute sa richesse et sa variété
de lumières. Les découvertes scientifiques et les instruments d’observation
les plus anciens ont donc concerné surtout l’astronomie, dont les observa-
tions devinrent progressivement plus précises et plus régulières.
Plus généralement, les savants-philosophes grecs essayaient de com-
prendre les phénomènes qu’ils constataient, en les analysant de manière
ordonnée, et en tentant, quand c’était possible, de mettre en relation ce
qu’ils observaient sur la voûte céleste avec ce qui avait lieu sur Terre. Leur
principale attitude méthodologique consistait d'abord à distinguer les
choses (la pomme de la poire, les métaux des roches, etc.), puis à répartir
(ce sont des fruits, ce sont des minéraux, etc), c’est-à-dire à classer. La dé-
couverte de propriétés communes à plusieurs phénomènes ou substances
leur permettait de distinguer ensuite quels étaient les éléments et les prin-
cipes dont toutes les choses étaient faites, les causes qui les faisaient chan-
ger, et leurs caractéristiques essentielles, communes ou particulières.
Cette tendance à l’identification différenciée et au classement était ty-
pique de la science grecque, tout comme le fait de s’appuyer sur des diffé-
rences et des analogies qualitatives. Pour consolider une telle démarche
devenant scientifique, les Grecs développèrent des mathématiques, et une
logique ad-hoc, qui les aidaient à distinguer entre ce qui était abstraitement
parfait, ou idéal, et ce qui ne faisait qu’approcher en pratique ce compor-
tement idéal. En complément, leurs principes de logique conduisaient à
distinguer un raisonnement correct d’un raisonnement erroné, et à distin-
guer entre ce qu’il était possible de déduire et ce qu’il n’était pas possible
de déduire de certaines prémisses. Pour toutes ces raisons, l’esprit du sa-
vant grec n’admettait pas facilement de dogmes ou de préjugés sans dis-
cussions, et soumettait à la discussion rationnelle et au contrôle phénomé-
nologique ses idées, et celles des autres.
En l’absence de références quantitatives et qualitatives suffisantes, et
surtout de capacités techniques d’analyse appropriées, beaucoup de sources
d’information sur la nature du monde physique manquaient évidemment à
cette époque, et notamment des résultats convaincants d’expériences. Lors-
que ces savants-philosophes pouvaient en créer, ceci contribuait donc à in-
firmer certaines croyances populaires fausses ou ingénues, et à améliorer la
culture collective, dans l’intérêt de leur Cité.

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