vignette|Calcul de la circonférence de la Terre selon la méthode d'Ératosthène.
Les sciences grecques sont tout à la fois un ensemble de questionnements, de méthodes et de résultats à l'origine de la pensée mathématique et scientifique, qui se développera à partir du jusqu'à nos jours sur tous les continents. , sous l'élan de philosophes en même temps penseurs et physiciens, ou même chefs religieux. Toutefois, le terme de science ne doit pas être pris au pied de la lettre : l'influence des philosophes, la spéculation, l'invention font partie du savoir grec, et c'est l'attitude scientifique, ainsi que les connaissances qui en sont issues qui nous intéressent ici.
Historique
La science grecque antique se développe durant l'époque archaïque, autour des « physiciens » d'Ionie (Thalès, Anaximène, Anaximandre), qui, comme vu plus haut, savants qui peuvent aussi bien être définis comme des philosophes que comme des scientifiques. Ils reprennent les savoirs scientifiques des civilisations mésopotamienne et égyptienne, et les repensent dans un nouveau cadre conceptuel marqué par l'étude de la nature et une recherche d'explications en dehors des mythes (mais pas pour autant « rationnelles » du point de vue scientifique moderne). Puis en Grande Grèce les spéculations quasi-mystiques des Pythagoriciens les orientent vers des considérations mathématiques, contribuant au développement de ce savoir. On attribue également à des penseurs de cette époque des traités de botanique, zoologie, astronomie qui sont perdus. L l'essor scientifique grec est relié au contexte de l'essor des cités : le débat y occupe une place prépondérante, comme dans la vie politique. Le est marqué par une spécialisation scientifique : plutôt que de chercher une explication globale aux phénomènes affectant le cosmos, les savants s'orientent vers des questionnements plus spécialisés dans un domaine, ce qui donne lieu à un développement de spéculations abstraites, avant tout mathématiques, et à un développement de l'observation et de l'empirisme, visible notamment dans les cercles hippocratiques qui donnent son essor à la médecine grecque, et dans les traités de botanique de l'école aristotélicienne. Les savants grecs se sont couramment reposés sur la pratique de tests consciencieusement élaborés, des formes anciennes d'expériences scientifiques, afin de tester la véracité de théories, quand c'était possible (ce qui renvoie plus largement aux considérations sur l'utilisation des preuves) ; cela est notamment visible en optique, en zoologie, en anatomie Geoffrey Lloyd, « Experiment », dans .. Les sciences grecques connaissent une période florissante durant l'époque hellénistique, en particulier en astronomie et géométrie, et continuent leur développement durant l'époque romaine avec des savants de premier ordre tels que Claude Ptolémée et Galien.
L'influence ionienne
La culture grecque est relativement bien connue à partir des , période à partir de laquelle la langue, les coutumes et les villes sont suffisamment unifiées pour que les habitants de l'Ionie laissent des traces directes ou indirectes de leur vie d'alors. C'est là que la science grecque, en tant que progrès rationnel, débute et s'installe dans les cités que sont Milet, Chios, ou encore Samos. Ce développement est tributaire d'un héritage très ancien, venant des civilisations minoenne et mycénienne d'abord, sumérienne et mésopotamienne ensuite. Mais l'astronomie grecque se différenciera de l'astronomie mésopotamienne par son caractère mathématique : contrairement à l'astronomie grecque, l'astronomie mésopotamienne est empirique. On ne cherche pas les causes des mouvements, on ne crée donc pas de modèles pour en rendre compte, les phénomènes ne sont pas perçus comme des apparences résultant d'un cosmos représentable géométriquement. Les astronomes mésopotamiens ont cependant le grand mérite d'avoir consigné soigneusement de nombreuses observations dès le millénaire. Ces observations seront très utiles aux astronomes grecs. Les plus anciennes parmi celles qu'ils utiliseront remontent au .
Le développement de la science ionienne est aussi plus directement la manifestation de conditions et de possibilités nouvelles, car les Ioniens sont les premiers à vivre sous un régime politique choisi par eux. Une dynamique particulière se met en place, qui permet à la science de naître sous l'égide du nombre.
C'est en effet avec les mathématiques que la science grecque débute, avec Thalès de Milet. L'enseignement de Thalès est en partie rapporté par des textes apocryphes, mais son apport semble bien réel au regard du tournant scientifique que vit la Grèce antique à cette époque. Thalès ne s'intéresse pas aux seuls nombres, et son influence sera même tout autre : il adopte une attitude singulière, qui consiste à essayer d'expliquer le monde par un principe naturel déduit de l'observation et non pas par des principes surnaturels. Cela nécessitait de nombreuses spéculations, largement animistes, et qui paraissent n'avoir que très peu de valeur scientifique au regard des critères modernes. Pourtant, c'est précisément cette manière de voir le monde sous un angle intelligible qui est le fondement de la démarche rationnelle. De plus, ces spéculations n'étaient pas totalement fortuites : Thalès avance ainsi l'idée que la vie trouverait son origine dans l'eau, sur la base de ses observations quotidiennes.
Cette démarche est reprise par plusieurs autres penseurs dont on a la trace par les discussions qu'ils provoquèrent chez des scientifiques ultérieurs. Anaximandre, contemporain de Thalès, propose également une explication complète de la Terre et de l'Homme, en proposant des hypothèses où les dieux de la mythologie n'interviennent pas. Anaximène avance ensuite que c'est l'air qui est l'élément primordial du monde et de l'homme : l'âme est un souffle qui donne sa forme et sa consistance à la matière normalement inerte. Plus originale encore la pensée d'Héraclite, qui explique que le cosmos, la matière et l'homme sont en perpétuel mouvement, instables par nature, dévorés par le feu indomptable, ce qui empêche toute connaissance parfaite des choses. Cette idée d'une limite dans le savoir de l'homme, qui suppose déjà un questionnement sur la connaissance comme but idéal, est partagée par plusieurs des premiers philosophes grecs (par exemple Démocrite), et sera largement reprise pour critiquer le concept d'essence.
Naissance et développement de la science grecque
À la suite de ces précurseurs de l'école ionienne, la pensée grecque se regroupe autour de plusieurs écoles dont la particularité est d'être liées à un enseignement original, majoritairement oral. Ces différentes écoles sont contemporaines l'une de l'autre ou bien se succèdent sur trois siècles féconds, dans une aire géographique relativement restreinte ; de là naissent les premiers antagonismes et les premières influences historiques.
L'époque des Présocratiques
thumb|center|upright=3.5|L'École d'Athènes de Raphaël (1510-1511), avec les principaux philosophes présocratiques numérotés. 1 : Zénon de Cition, 2 : Épicure, 3 : Frédéric II de Mantoue ? 4 : Boèce ou Anaximandre ou Empédocle ? 5 : Averroès, 6 : Pythagore, 7 : Alcibiade ou Alexandre le Grand, 8 : Antisthène ou Xénophon, 9 : Hypatie ou François Marie della Rovere, 10 : Eschine ou Xénophon, 11 : Parménide ou Euclide, 12 : Socrate, 13 : Héraclite (sous les traits de Michel-Ange), 14 : Platon tenant le Timée (sous les traits de Léonard de Vinci), 15 : Aristote tenant l’Éthique, 16 : Diogène de Sinope, 17 : Plotin ? 18 : Euclide ou Archimède entouré d'étudiants (sous les traits de Bramante) ? 19 : Strabon ou Zoroastre ? 20 : Ptolémée, R : Raphaël en Apelle, 21 : Le Sodoma en Protogène.La méthode scientifique s'élabore progressivement dans la Grèce du Geoffrey E.R. Lloyd, Une histoire de la science grecque, La Découverte, coll. « Points Science », 1990 , ..
Les philosophes dits sont les premiers à s'être interrogés sur les phénomènes naturels. Appelés les par Aristote parce qu'ils tiennent un discours rationnel sur la nature, ils enquêtent sur les causes naturelles des phénomènes qui deviennent les premiers objets de méthode. Thalès de Milet (v. 625-547 av. J.-C.) et Pythagore (v. 570-480 av. J.-C.) contribuent principalement à la naissance des premières sciences comme les mathématiques, la géométrie (théorème de Pythagore), l'astronomie ou encore la musique. Ces premières recherches sont marquées par la volonté d'imputer la constitution du monde (ou ) à un principe naturel unique (le feu pour Héraclite par exemple) ou divin (l' pour Anaximandre). Les présocratiques mettent en avant des principes constitutifs des phénomènes, les . La méthode présocratique est également fondée dans son discours, s'appuyant sur les éléments de la rhétorique : les démonstrations procèdent par une argumentation logique et par la manipulation de concepts abstraits.
Les présocratiques initient également une réflexion sur la théorie de la connaissance. Constatant que la raison d'une part et les sens d'autre part conduisent à des conclusions contradictoires, Parménide opte pour la raison et estime qu'elle seule peut mener à la connaissance, alors que nos sens nous trompent. Ceux-ci, par exemple, nous enseignent que le mouvement existe, alors que la raison nous enseigne qu'il n'existe pas. Cet exemple est illustré par les célèbres paradoxes de son disciple Zénon d'Élée. Si Héraclite est d'un avis opposé concernant le mouvement, il partage l'idée que les sens sont trompeurs. De telles conceptions favorisent la réflexion mathématique. Par contre, elles sont un obstacle au développement des autres sciences et singulièrement des sciences expérimentales. Sur cette question, ce courant de pensée se prolonge, quoique de manière plus nuancée, jusque Platon, pour qui les sens ne révèlent qu'une image imparfaite et déformée des Idées, qui sont la vraie réalité (allégorie de la caverne). thumb|right|upright=1.2|Héraclite.
Le premier savant grec connu avant tout pour ses travaux en médecine est probablement Hippocrate au Il est traditionnellement reconnu comme l'auteur du serment qui porte son nom et son œuvre est au programme des études de médecine jusqu'au (théorie des Quatre éléments).
La science astronomique grecque démarre véritablement avec la découverte de la sphéricité de la Terre. Cette découverte est parfois attribuée à Pythagore (vers 500), parfois à Parménide (vers 450 ). Rien ne prouve cependant qu'elle revienne à l'un ou à l'autre. Il est établi toutefois que cette idée était admise clairement au plus tard au début du , du moins dans les milieux instruits, comme on le voit dans le Timée, où Platon affirme énergiquement la sphéricité du Monde dans son ensemble, 33 b..
La pensée atomiste
Aux présocratiques qui rejetaient une connaissance fondée sur l'observation par les sens, s'oppose le courant atomiste. Initié par Démocrite, contemporain de Socrate, ou déjà par son maître Leucippe, il sera développé par Épicure et magnifiquement exposé par le Romain Lucrèce dans De rerum natura. Pour eux, les sens nous donnent à connaître la réalité. Leur théorie atomiste affirme que la matière est formée d'entités dénombrables et insécables, les atomes. Ceux-ci s'assemblent pour former la matière comme les lettres s'assemblent pour former les mots. Tout est constitué d'atomes, y compris les dieux. Ceux-ci ne s'intéressent nullement aux hommes, et il n'y a donc pas lieu de les craindre. On trouve donc dans l'épicurisme la première formulation claire de la séparation entre le savoir et la religion, même si, de manière moins explicite, l'ensemble des présocratiques se caractérise par le refus de laisser les mythes expliquer les phénomènes naturels, comme les éclipses.
Il faudra attendre Aristote pour aplanir partiellement l'opposition entre les deux courants de pensée (présocratiques et atomistes) mentionnés plus haut.
Platon et la dialectique