柏拉图之后希腊探索自然世界的风格发生了转变，不再诗意化而是更加好辩。这种变化在亚里士多德的工作中尤为突出。亚里士多德于公元前384年出生于马其顿的斯塔基拉，他既不是雅典人，也不是爱奥尼亚人。公元前367年他搬到雅典在柏拉图创建的学校—柏拉图学院学习。公元前347年柏拉图去世后亚里士多德离开雅典，在莱斯博斯的爱琴岛和海滨城市阿索斯生活了一段时间。公元前343年亚里士多德被马其顿菲利普二世召回去辅导他的儿子亚历山大，即即后来的亚历山大大帝。
菲利普的军队于公元前338年在喀罗尼亚战役中击败雅典和底比斯之后，马其顿开始统治希腊。公元前336年菲利普去世后亚里士多德回到雅典，在那里他创建了自己的学校—吕刻俄斯。这是雅典四所伟大学校之一，其他三所为柏拉图学院，伊壁鸠鲁花园和斯多葛画廊。吕刻俄斯学校一直持续了几个世纪，可能一直到公元前86年苏拉统治下的雅典被罗马军队洗劫后才关闭。柏拉图学院持续更久，以不同形式一直持续到公元529年，比目前欧洲所有大学的历史都悠久。
亚里士多德流传下来的著作主要是他在吕刻俄斯授课时的讲稿。他们涉及的科目惊人：天文学，动物学，梦，形而上学，逻辑，伦理，辩论，政治，审美学，以及通常被翻译为“物理”的学科。据一位现代译者介绍，亚里士多德的希腊文”精炼，简洁，不太连贯，他的论证精简，思维缜密，”与柏拉图的诗意风格完全不同。我承认我发现亚里士多德的文字常常很沉闷，而柏拉图的文字不会。但是虽然亚里士多德常常会犯错，但他不糊涂，然而柏拉图有时会糊涂。
柏拉图和亚里士多德都是现实主义者，但是体现在不同的意义之上。柏拉图是在中世纪意义上的现实主义者：他相信抽象观念下的现实，特别是事物的理念形式。松树真实的是它的理念形式，而不是单个松树，那只是这种形式的不完美反映。只有形式不变，这也是巴门尼德和芝诺所坚持的。亚里士多德是现代意义上的现实主义者：对他来说，虽然种类极为有趣，但是单个个体才是真实的，像单个松树，而不是柏拉图的形式。
亚里士多德小心的用推理而不是用启示来证实他的结论。我们认同古典学者汉金森的观点：“我们不要忽略亚里士多德是他那个时代的巨人的事实—对于那个时代来说他极富洞察力，头脑敏锐，而且博学。”但是在发现现代科学的过程中亚里士多德思想中的一部分原则必须被摒弃。
首先亚里士多德的著作中充满了目的论：事情之所以以某种形式存在是由于他们所服务的目的。在《物理学》中我们读到：“自然就是结果或目的。如果某一事物历经持续变化而终结，那么最后阶段实际上就是它的最终目的。”
这种对目的论的重视对非常关注生物学的亚里士多德来说再自然不过。亚里士多德曾在阿索斯和莱斯博斯学习海洋生物，他的父亲尼克马库斯曾经是马其顿宫廷御医。几位比我更了解生物学的朋友告诉我亚里士多德对动物的描述令人钦佩。任何研究动物心脏或胃等器官的学者（比如写《动物之构造》的亚里士多德）倾向目的论都很正常--他一定会问为什么动物要生长这些器官。
事实上一直到19世纪达尔文和华莱士的进化学说之后自然学家才开始认识到虽然器官有不同作用，但是它们的演化没有任何目的性。它们之所以是现在这样是经历数百万年不定向遗传变异的结果。当然在达尔文之前物理学家早已学会研究物质和力而不去问它们的目的。
亚里士多德早期对动物学的关注可能也使他非常重视分类学—将事物按类型分开。其中的一些分类我们至今还在应用，比如亚里士多德政体分类：君主政体，贵族政体以及非民主但宪制政体。但是多数分类没有意义。我可以想象亚里士多德如何对水果进行分类：所有水果可以分为三类—苹果，橙子以及非苹果和橙子的所有其他水果。
亚里士多德有一种分类遍布于他的研究中，这种分类成为后来科学发展的障碍。他坚持自然与人为的区别。在《物理学》卷二开头他写道：“存在的事物中一些是自然存在的，一些是由于其他原因，只有自然存在的才值得关注。”可能正是由于这种对自然和人为的区分才致使亚里士多德和他的追随者对实验没有兴趣。如果真正有趣的是自然现象，那创建人为情形有什么好处？
亚里士多德并没有忽略对自然的观察。从看到闪电与听到雷声的时差，或从看到远方三层浆座战船划桨到听到它们发出的声音，他确定声音是以一定速度传播。我们也会看到他通过观察得知地球的形状以及彩虹的原由。但这全都是对自然现象的偶尔观察，不是为了实验的目的而去建立人为环境。
对自然与人为的区分极大地影响了亚里士多德对科学史上一个非常重要问题—落体的认识。亚里士多德讲授实体之所以下落是因为元素土的自然位置朝下，向着宇宙的中心。而火上升是由于火的自然位置在天上。地球是近球形，其中心位于宇宙的中心，因为这样才能使土趋向中心。同样如果让物体自然下落，其下落速度会正比于落体重量。亚里士多德在《天论》中介绍：“一定重量的物体在一定时间内运动一定的距离。重的问题运动同样距离用时要短，时间与重量成反比。例如如果一个物体是另一个物体的两倍重，这个物体运动同样距离耗时是另一个的一半。”我们不能责怪亚里士多德完全忽视对落体的观察。虽然他并不知道原由，空气或其他围绕落体的介质阻力确会使落体速度最终接近常值—称为终速。随着落体重量增加，终速增加（见技术说明6）。可能对亚里士多德更为重要的是落体速度随着重量增加而增加的观察与他的物体下落是由于物体的自然位置向着宇宙中心的思想相符。
对亚里士多德来说，空气或其他介质的存在对理解运动至关重要。他认为不存在阻力的话物体运动速度会达到无限大，这太荒谬，因此上他否认虚空存在的可能。在《物理学》中他主张“让我们来解释根本不存在有些人所坚信的虚空。”但事实上只是落体的终速与阻力成反比。在完全没有阻力的情况下，终速确实是无穷大，但是那样的话落体永远不会达到终速。
亚里士多德在同一章提出了一个更为复杂的论点--在虚空里运动没有什么相对性:“虚空中物体一定处于静止状态；因为在虚空中不存在物体可以相对运动多少的地方。虚空就是这样，内部不具有差别。”但是这个论点应该只针对无限虚空，否则的话虚空中的运动可以相当于虚空外的任何物体。
由于亚里士多德只熟知存在阻力条件下的运动，因而他相信任何运动都有因（注）（亚里士多德指出四种因：质料因，形式因，动力因，及最终因，最终因是目的因—是变化的目的）。（注：希腊字“kineson”常被翻译为”运动“， 事实上其具有广义，泛指任何变化。亚里士多德对运动原因的分类不是只适用于位置的变化，而是适用于任何变化。希腊字”fora”专指位置的变化，通常被翻译为“运移”）。因一定是由其他因所导致，一直这样下去，但是不能无限追溯下去。我们在《物理学》里可以看到，“因为任何物体的运动必然是有推动者在推着它运动。让我们设想一个物体在运移，该物体受到一个自身也在运移的物体的推动，推动者又受到其他物体的推动，一直下去；然而这个序列不会无限继续，必然存在着一个第一推动者。”这个第一推动者的教条后来成为基督教和伊斯兰教相信上帝存在的论据。但是我们后面会看到，在中世纪上帝不能创造虚空的结论给亚里士多德信仰伊斯兰教和基督教的追随者带来了麻烦。
亚里士多德并不因实体不总是向其自然位置运动的事实而困扰。手里握着的石头不会下落，对亚里士多德来说这只是说明了人为因数对自然次序的干扰。但他确实会对向上扔出去的石头的运动问题发愁，石头先会上升一段时间，远离地球，即使石头这时已经离开了手。他是这样解释的（其实等于没有解释），石头之所以会继续向上运行一段时间是因为空气给予的动力。在《天论》第三卷中他解释道：“力传递运动到物体是通过首先在空气中的向上作用。这就是为什么受推动物体即使推动力停止作用后仍然会持续运动的原因。我们会看到该教义在古代和中世纪常常会被拿来讨论或被摒弃。
亚里士多德有关落体的写作风格至少在他的物理里表现的非常典型—他基于假想的第一原理通过非数学推理进行阐明，第一原理本身也只是基于偶尔地对自然的观察，他完全没有试图去测试这些原理。
我并不是说亚里士多德的追随者和继承者把亚里士多德的哲学看作另一套科学。在古代和中世纪还没有不同于哲学的科学概念。探索自然属于哲学范畴。一直到19世纪，当德国大学要为从事艺术和科学学者颁发一个与神学，法律和医学博士学位相当的学位时，他们引入了“哲学博士”学位。早期当人们对比哲学和其他自然学科时，对比的不是科学，而是数学。
哲学史上亚里士多德的影响力无与伦比。在第九章我们会看到一些阿拉伯哲学家对他推崇备至。甚至连阿维罗伊对他也一样遵从。在第十章我们会介绍13世纪亚里士多德如何成为基督教欧洲颇具影响力的人物。这期间托马斯.阿奎那将他的思想与基督教进行融合。在中世纪盛期人们直接称呼亚里士多德为“哲学家”，称呼阿维罗伊为“注释家”。阿奎那之后学习亚里士多德成为大学教育的核心内容。
在乔叟的《坎特伯雷故事》开场白中介绍了一个牛津学者：
        也有一位牛津学者
    他宁可在床头放置
二十卷亚里士多德哲学书
或红或黑装订
却不讲究衣着，也不拉提琴，弹弦乐。
当然现在情况完全不同。在发现科学进程中把科学与现今称之为哲学的学科分开是至关重要一步。现在虽然科学哲学很活跃，也颇为有趣，但其对科学研究基本毫无影响。
在第十章介绍的起源于十四世纪的早期科学革命很大程度上是对亚里士多德学说的否定。最近一些亚里士多德追随者开展了一场反向革命。极具影响力的历史学家托马斯.库恩描述了他如何从轻蔑到敬仰亚里士多德的转变：
特别是有关运动方面，他的描述在我看来充满严重错误。无论在逻辑方面还是从观察角度，我觉得这些结论都是不太可能的，毕竟亚里士多德曾经是备受敬仰的古代逻辑编纂者。即使他去世两百年后，他在逻辑方面的成就任然发挥着重要作用。就像欧几里德在几何方面的成就一样。。。。。。。为什么转向研究运动和力学后他的天才能力会系统地丧失哪？同样地，为什么他的物理方面的理论即使在他离世几百年一直备受关注哪？。。。。。。突然间我脑海中的各个片段贯穿在一起，我完全理清了头绪。我惊讶的下巴都掉了下来，因为我一下明白亚里士多德事实上是一位杰出的物理学家，但是是那种我做梦也想不到的物理学家。。。。。。我突然找到了读懂亚里士多德的方法。
在我们一起获得帕多瓦大学荣誉学位的时候我听到他的上述言论。后来我让他做出解释，他回应说：“通过我自己阅读（亚里士多德物理学内容）所改变的是我对这些物理成就的理解，而非我的评价。”对此回答我不甚明白：“事实上是一位杰出的物理学家”在我看来就是评价。
关于亚里士多德对实验不感兴趣这点，历史学家大卫.林德伯格做出如此评述：“因此不应当将亚里士多德的科学实践解读为他自身的愚昧或瑕疵（他没有能意识到明显的可改进空间），而是应解读为那是与他所理解的世界相匹配的一种方法，这种方法非常适合于他所感兴趣的问题。”
至于如何评价亚里士多德的成就这样宏大的问题，林德伯格补充说：“用亚里士多德对现代科学的预见程度来评价亚里士多德的科学成就显然不公平而且毫无意义，就好像他的研究目的是为了解决我们现代的问题，而不是他当时面临的问题。”在该书的再版中又说：“正确评价哲学体系或科学理论不是去评价其对现代思想的预见程度，而是其在处理那个时代的哲学和科学问题时取得多大成就。”
这种观点我难以接受。对科学（我把哲学留给别人讨论）至关重要的不是去解决一个人自己时代的一些流行科学问题，而是去认识世界。在此进程中，人们探求答案，研究有助于找到答案的问题。科学进展很大程度上是去发现哪些问题适合研究。
当然人们也应该去理解科学发现的时代背景。除此之外，历史学家的任务取决于他或她想要实现什么。如果历史学家的目的只是为了重现过去，去了解“过去究竟是什么样的”，那么用现代标准去评价过去没有用处。但是如果想了解科学从它的过去到现代的进展过程，那这种评价就是必不可少的。
这个进步是客观的，不是时尚的演化。人们有可能去怀疑牛顿比亚里士多德更了解运动吗？会怀疑我们比牛顿认识更深吗？去问什么运动是自然的，或这种或那种物理现象的意义是什么这样的问题是不会有用的。
认为亚里士多德愚蠢的结论是不公平的，这点我赞同林德伯格的观点。这里我用现代标准评判过去的目的是为了说明我们学会如何认识自然有多么不易，即使如亚里士多德这般才智过人。现代科学实践对没有见识过的人来说完全不是显而易见的。
在亚历山大于公元前323年去世后亚里士多德离开了雅典，之后不久在公元前322年离世。迈克尔.马修斯说他的去世“标准着人类历史上一段最为辉煌知识时代的落幕。”这确实是古典时代的结束。但是正如我们即将看到的，这也标志着科学史上更为光彩时代的开端—希腊化时代。