Tales de Mileto (624-543 a.C.) fue el primer hombre conocido que ofreció una explicación general de la naturaleza sin invocar la ayuda de ningún poder sobrenatural. Su teoría fue que todas las cosas son en última instancia agua. Reconoció tres formas de “lo que existe”, vapor, agua y tierra, y creía que la niebla y la tierra son formas de agua. Su fundamento es una serie de sencillas observaciones, como el proceso de congelación y evaporación del agua, que parece mostrar la posibilidad de que el agua exista como niebla y como “ tierra”; o el depósito aluvial en la desembocadura de los ríos, que parece indicar que la tierra gana terreno a expensas del agua; o el hecho de que todos los seres vivos perecen sin agua y por lo tanto son, en cierto sentido agua. A partir de esas observaciones, Tales intenta dar una explicación de todo lo que existe. Hasta entonces dicha tarea se había realizado mediante historias en las que se recurría al poder de los dioses. Esas historias se habían convertido en tradiciones religiosas conservadas por una casta profesional. Por lo contrario, Tales no invoca ningún poder ajeno a la misma naturaleza. Expone su teoría como algo propio y para justificarla recurre únicamente a la experiencia de cada hombre, no exigiendo a nadie que la acepte a menos que la encuentre verdadera. Tales había aprendido algo de astronomía de los babilonios, que introdujo entre los griegos. Pero fue mucho más lejos que sus maestros porque sus doctrinas no se referían sólo al movimiento de las estrellas, sino que intentaban explicar su composición. La Tierra y el cielo constituyen un todo unitario. Como todas las demás cosas, los cuerpos celestes son, en última instancia, solamente agua. Consiguió así una tremenda ampliación de la ciencia, una revolución de sus perspectivas. Para los astrólogos babilonios, las estrellas eran dioses; para Tales, eran vapor. Además de reducir a un orden el movimiento de los cuerpos celestes, su composición se convirtió en familiar para el hombre. La ciencia había conseguido un punto de partida inédito. 
Aprovechando las enseñanzas de Tales, Anaximandro (610-546 a.C.) consiguió elaborar, durante una vida dedicada al estudio y a la reflexión, una teoría acabada del universo que expuso en una obra titulada Sobre la Naturaleza. Progresó respecto a Tales tanto en la cantidad de observaciones como en la calidad de su elaboración lógica. A él se debe una teoría de la vida que tiene hechos sorprendentes modernos. Las criaturas vivientes, afirma, proceden del agua evaporada parcialmente por la acción del sol, habiéndose adaptado gradualmente a la vida sobre la tierra. Anaximandro dedujo que el mar cubrió en otros tiempos más superficie terrestre que en su época por la presencia de conchas y fósiles marinos por encima del nivel del mar. Como prueba de su teoría de que el hombre procedía de algún otro animal, consideró el hecho de que el lactante humano es incapaz de valerse por sí mismo. Parece ser que pensaba que el hombre no podía haber surgido del agua en estado adulto porque el hombre no puede vivir fuera de la tierra, y que tampoco los lactantes humanos podían proceder del mar porque hubieran perecido.
Poseemos únicamente fragmentos incompletos de su obra, de los cuales vamos a reproducir dos: “Los primeros seres vivos nacieron del agua y estaban cubiertos de una corteza espinosa; en una fase más avanzada se trasladaron a terreno seco y al caérseles la corteza cambiaron en poco tiempo su forma de vida”. Los seres vivos nacieron del agua cuando ésta fue evaporada por el sol. El hombre, al principio, parecía otro animal, concretamente un pez”.
Según Anaxágoras (500-428 a.C.), los primeros principios o semillas que componen el universo son infinitos en número y variedad. Cada una de esas semillas contiene una parte de cada sustancia de los que nuestros sentidos nos dan noticia. Las cosas son divisibles hasta el infinito, y por muy lejos que se lleve la división, nunca se llegará a una porción en materia tan pequeña que no contenga una parte de cada cosa. Los descubrimientos astronómicos de Anaxágoras fueron mucho más de lo que los incultos atenienses estaban decididos a tolerar. Porque, aunque no habían aprendido aún a adoran a los cuerpos celestes -esto llegaría más tarde- compartían el temor supersticioso de los pueblos sencillos ante los fenómenos celestes. De modo que, cuando Anaxágoras afirmó que el sol es una piedra roja caliente, que la luna es un cuerpo terroso que brilla por la luz que refleja, fue acusado de impío, de corruptor y tuvo que huir a Lamsaco, en los Dardanelos.
Empédocles (m.445 a.C.) se lamenta de la cortedad de la vida humana y la falibilidad de los sentidos, pero piensa que con paciencia y cuidado se acumulará de generación en generación un verdadero conocimiento de la naturaleza.
Decidió abandonar la tradición de la teoría de una substancia primaria (monismo), y reconstruir su universo admitiendo que no hay uno sino varios principios primarios. De este modo, introduciendo de nuevo multiplicidad y variedad en la naturaleza esencial del ser, buscó justificar lógicamente el variado y cambiante mundo de la experiencia de los sentidos. Según Empédocles hay cuatro sustancias primarias o “raíces” de las cosas, tierra, aire, agua y fuego, que nosotros llamamos elementos. Estos elementos procedían de sus predecesores jonios (Tales, Anaximandro, Anaxágoras, Anaximenes). Tuvo también que idear algún mecanismo para poner elementos en movimiento, algún equivalente de la teoría de la “rarefacción” de Anaximenes y “camino ascendente” y “descendente” de Heraclio. Lo realizó mediante dos fuerzas que llamó Amor y Odio. Amor que tendía a unir los cuatro elementos en una mezcla y Odio que tendía a separarlos de nuevo. Como nadie había distinguido aun “fuerza” de “substancia”. Empédocles consideró el Amor y el Odio como realidades que forman parte de una mezcla. Un descubrimiento, suyo basado en la experiencia demostró que el aire era sustancia corpórea. Antes de él, ningún físico había distinguido claramente entre el aire y el espacio vacío. Fue el primero en demostrar concluyentemente que el aire invisible es una sustancia corpórea, y el instrumento que empleó fue la clepsidra o reloj de agua. 
Leucipo (siglo V a.C.) sintió que Perménides estaba plenamente en lo cierto al insistir que la substancia primaria era sólida, increada, indestructible, inmóvil, uniforme en su naturaleza esencial y poseída de absoluta plenitud de ser. En este sentido era el Uno, tal como Parménides enseñó. Pero rehusó aceptar la doctrina de que era continua. Por el contrario, existe en forma de pequeñas partículas demasiado diminutas para ser percibidas por nuestros sentidos.. Estas partículas de materia, los átomos, infinitos en número, estaban separados entre sí por el vacío. La lógica exigía que existiera alguna sustancia permanente como fundamento cambiante. El sentido común pedía que el sencillo testimonio de nuestros sentidos sobre la existencia de un variado y cambiante mundo no fuese sacrificado por las exigencias de la lógica. La doctrina de Leucipo satisfizo ambos requisitos. Los átomos, uniformes todos en sustancias, estaban exentos de cambio; pero las combinaciones de átomos que constituían el mundo visible y tangible, estaban siempre creándose y pereciendo. La formación de cualquier objeto sensible era el resultado de una agrupación de átomos; el cambio de cualquier objeto sensible era debido a un reagrupamiento de átomos; su desaparición a la dispersión de los átomos. Pero los átomos en si mismos ni se creaban ni cambiaban ni perecían. Los átomos, todos de la misma sustancia, diferían unos de otros en tamaño, forma y colocación. Todas las demás diferencias en las cosas perceptibles eran meramente el efecto sobre nuestros sentidos de átomos de diferentes formas y tamaños, agrupados de diferentes maneras. Así pues, el mundo sensible no era absolutamente primario, en el sentido que los átomos y el vacío lo eran, pero tampoco era una ilusión.
Es probable que sea Demócrito (460-370 a.C.), el discípulo y compañero de Leucipo, a quien debamos el desarrollo de una nueva cosmología sobre las bases de la teoría atómica de la materia.
Fue un prolífico escritor en cada rama de la ciencia entonces cultivada, y la pérdida de sus trabajos es probablemente la más notable dentro del lamentado fracaso con que ha culminado la recogida de materiales de los más antiguos pensadores griegos. Es famoso por su amplia compresión y soberbios poderes de generalización. Como base de su sistema, Demócrito escribió: “Nada se crea de la nada ni desaparece de la nada”. La proposición no era nueva, pero Demócrito fue el primero en colocar en lugar apropiado, como primer principio de todo pensamiento científico acerca del mundo físico.
Tras proponer la doctrina de la permanencia de la materia, Demócrito formuló la ley de la universalidad de la causa y el efecto. “Por necesidad están predeterminadas todas las cosas que fueron, son y serán.” Esta es la primera enunciación clara en la historia del pensamiento del principio de determinismo. A su luz la ciencia se convierte en conocimiento de causas, siendo la meta del físico el descubrimiento de la sucesión precisa de hechos. INACABADO............
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