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思想家反对迷信，因而创造了许多奇迹。在这方面，我们现在仅能找到零碎的和间接的记录。对他们当时所使用的隐喻，我们现在可能感到晦涩难懂。此后的几个世纪内，几乎可以肯定地说，有人有意识地压制了进一步的探索研究。这场革命中的领袖是具有希腊名字的人物，其中大部分人我们都不熟悉。但是，他们却是人类文明史和人类发展史的真正开拓者。
第一位爱奥尼亚科学家是米利都城的泰勒斯，这个城市位于亚洲，与萨摩斯岛隔一条狭小的航道相望。泰勒斯游历了埃及，精通巴比伦文化。据说，他预测了一次日食。他还懂得根据金字塔的影长和太阳与地平线的夹角来测量塔高的方法，这与我们今天测定月亮环形山的方法相同。他早于欧几里得300年，论证了不少几何定理，例如，他推论了等腰三角形底角相等。显然，从泰勒斯到欧几里得，再到牛顿于1663年在斯托尔布里奇市场购买《几何原理》一书，他们在科学上的努力是一脉相承的，他们的贡献奠定了现代科学技术的基础。
泰勒斯竭力不求助于神来理解世界。像巴比伦人一样，他也相信世界上曾是一片汪洋。为了解释陆地的来由，巴比伦人认为，他们的主神玛杜克在水面上丢下了一张席子，然后在席子上堆上泥土，形成了陆地③。泰勒斯也有类似的观点，但并没有巴比伦人的迷信成分，正如本杰明·法林顿所指出的：“让玛杜克滚开！”他认为，地球上确曾到处是水，由于一种自然过程，海中才慢慢冒出了陆地，他觉得这与尼罗河三角洲的淤积过程是近似的。的确，他认为水是万物之本原，正如我们今天宣称电子、质子和中子或者夸克是一切物质的基本粒子一样。他的见解正确与否尚在其次，重要的是，他说明了世界不是由上帝创造的，而是自然界各种物质的力量相互作用的结果。泰勒斯从巴比伦和埃及带回了新兴的天文学和几何学的种子，在爱奥尼亚的沃土中，它们当然要发芽、开花和结果。
泰勒斯的私人生活情况鲜为人知，亚里士多德在他的著作《政治学》中讲了一些有关的轶事：
有一则故事说，泰勒斯穷困潦倒，人们为此指责他，并且认为这也说明自然科学毫无用处。可是泰勒斯“上知天文”，在冬天，他就预知第二年橄榄一定大丰收。于是他倾其所有，把基奥斯城和米利都城的所有的榨橄榄油机都低价预租了下来。第二年收获季节到了，大家都需要榨橄榄油机，他就随心所欲地开始出租，从而果真发了大财。他以此向世人说明，只要学者们愿意，是能够轻易致富的。不过，他们的心思和志向在别的事情上。
泰勒斯还是一位著名的政治家。他成功地促使米利都人反抗里底亚国王克里萨斯的并吞，但在游说爱奥尼亚各岛国，为了反对里底亚的并吞而成立联邦这件事上，却未能成功。
米利都的阿那克西曼德是泰勒斯的朋友和同事，我们都知道，他是最早做实验来进行论证的人之一。他竖起一根棍子，通过观察移动的棍影，准确地确定了一年及四季的时间。许多年来，人们只知道用棍子来打架争斗，而阿那克西曼德却用它来测量时间。他也是制作日昝，绘制已知世界的地图和有星座图形的天球仪的第一个希腊人。不过，他认为，太阳、月亮和其他星球，都是透过苍穹中移动的洞孔看到的火球，这也许是一种较为古老的想法。他的另一个与众不同的观点是，地球不是悬在天空中，也不是由天空支撑的，而是凭自身的力量，处于宇宙的中心，因为在“天球”中，地球到其他星球的距离都是相同的，没有什么力量能使地球移动。
他认为，幼婴什么也不会办，因此，假如人类第一次出现的幼儿是自己来到世界上的，他们肯定立即死亡。由此出发，阿那克西曼德得出结论，人类是由那些幼兽生活能力强的动物变来的。他认为生物都是同时在沼泽中出现的，最早的动物是浑身披有荆棘的鱼类。这些鱼的某些后代后来离开了水，转向了陆地，在陆地上，它们逐渐进化演变成了另一种动物。他还认为，宇宙中存在着无数种世界，每个世界都有生命居住，所有的物质都处于分解和再生的循环中。圣奥古斯丁对此痛惜地说：“他把各种各样无休止活动的原因归结为上帝的程度并不比泰勒斯高。”
大约在公元前540年，萨摩斯岛国出了一个专制君主，名叫波利克拉特斯。据说他发迹于饭馆老板，终而成为国际性海盗。他迫害本国人，也不停地向邻国发动战争，但他却又是艺术、科学和技术的慷慨保护者。为了防备邻国报复，他在京城周围建造了6公里长的高大宽厚的城墙，其遗迹保存至今。为了穿越堡垒取用远山的一处泉水，他命令挖一条2公里长的穿山隧洞。隧洞从山的两侧同时开挖，挖通时几乎分毫不差。这项工程用了约15年的时间才完成。它表明爱奥尼亚人在当时已有高超的工程实践能力。但是这项工程还有另一面更阴暗的部分：该工程部分是由拴上铁链的奴隶们修成的，许多奴隶都是波利克拉斯特的海盗船俘获的。
西奥多勒斯也是这个时代的人，他是当时希腊的大工程师。他著名的发明有钥匙、尺子、木匠的短尺、水平仪、车床、铸铜和供暖设备。怎么没有为这个人建纪念碑呢？所有幻想和思索自然规律的人都同工艺技术人员商谈，那时的理论和、实践浑然一体。
大约在这同一时代，附近科斯岛上的希波克拉底正在创立他的著名学派，但由于他的渎神言词，现在人们已不大记得他的医学传统了。那是根据当时的物理和化学研究成果④建立起的一个实用而有效的医学学派，但其自身也有理论贡献。在《论古代医学》一书中，希波克拉底写道：“人们仅仅因为自己不了解羊癫疯的发病原因，便认为这种疾病是神授的。假如人们对于不明白的事都说成是神授的，那么，就会有没完没了的神授的事情了。”
随着时日的迁移，爱奥尼亚的文化影响和实验方法逐渐传播到希腊大陆，传播到意大利和西西里。曾经有过一个时期，人们差不多都不相信空气的存在。人们当然会呼吸，但人们都认为，风是天神的呼吸造成的。谁也没有想到，空气是一种看不见的稳态物质。据载，公元前450年左右，著名的物理学家恩培多克勒第一次进行了空气实验，⑤有些记载说他自奉为神明。但这可能是由于他绝顶聪明，因此其他人奉其为神。他认为，光的传播速度十分神速，但并非无限地快。他还认为，地球上生物的种类，原先要多得多，但其中许多种类“想必不能繁衍生存下去而消失了。因为原先存在过的每一种生物，自其产生之初，都有赖于生活技能，或勇猛程度，或奔跑速度，以保护自身、繁衍后代”。恩培多克勒对于生物适应环境的解释，与阿那克西曼德和德漠克利特一样，鲜明地预见了达尔文关于生物进化自然选择的伟大思想的某些内容。
恩培多克勒的实验器具非常普通，就是人们在日常生活中已使用了几百年的漏壶。那是一个铜制的球形物，漏壶的颈部有一开口，底部有一些小洞眼，装水时将壶浸入水中。装满水后如果不按住颈口把壶提出水面，壶中的水就会从底部的小洞喷洒出来。但是，假如用拇指按住颈口，把壶提出水面，不松开拇指，壶中的水就不会流出来。如果堵住颈口，则把壶浸入水中也装不进水。由此看来，一定有某种物质防止了水的进人。人们看不见这种物质，这种物质是什么呢？恩培多克勒认为，这只能是空气。我们看不见的这种物质，能够产生压力，正是这种压力，在我们用手按住颈口时，使水灌不进漏壶。恩培多克勒发现了这种看不见的物质。他还认为，空气之所以看不见，是因为它是一种极其微小的物质。
据说，恩培多克勒在一场拜神狂中跳进埃特纳火山口的炽热岩浆升天了。但我却觉得，他不是故意的，而是在一次大无畏的地球物理学开拓性考察时，失足掉进去的。
恩培多克勒关于存在有原子的蒙昧认识得到德漠克利特的进一步发挥。他出生在爱奥尼亚的殖民地，位于希腊北部的阿伯德拉，这是一座充满笑料的城市。公元前430年，假如有人讲阿伯德拉人的故事，你一定会捧腹大笑。当时的阿伯德拉在某种程度上就像现代纽约的布鲁克林区一样。德漠克利特认为，生活的一切都要享受，都要理解。理解和享受本来就是一回事。他说：“没有欢乐的生活好比是没有旅舍的一条漫长的道路。”德漠克利特极可能来自阿伯德拉，但他决非笨伯。他认为，许多星球都是由宇宙的散落物自然形成的，然后发展、死亡。那时，还没有人想到天体互撞形成的坑穴，但德漠克利特想到星球有时会相撞。他还认为，在黑暗的宇宙中有些星球独来独往，有些星球则伴有好几个太阳和月亮；有些星球上有生命，而有些则没有动物，没有植物，甚至没有水；最简单的生命形式，产生于某种原始沼泽地。他教导说，感觉亦即理性，比如说，我觉得我手上有一支笔，这完全是一种物理和机械过程；思维和感情，则是由极其精细、极其复杂地堆置在一起的物质导致的，而不是神赋予物质以某种精神的结果。
德漠克利特发明了“原子”这一词，在希腊语中，这个词的意思是“不可分割的”。他认为，原子是最小的粒子，永远不可能再往下分割。万事万物，包括人类本身，都是由原子错综复杂地组合成的。他说：“世上存在的只有原子和虚空。”
德漠克利特说，当我们切苹果时，刀子无疑要从原子间的空隙通过。假如没有这种空隙，就是说没有虚空，刀子就会碰上无法穿透的原子，苹果也就无从切开了。比如说，切开一个锥体，然