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换言之，科学如果要从以前的研究中升华出来，必须弄懂并且完全接受一个奇怪的想法，那就是物体是纯物质的东西，没有任何特征，这样才可以量化。早期的一些概念不够几何化，过于诗情画意。它们清楚地但是象征性地反映了宇宙，也就是说充满了含义；而纯物质的东西是没有含义的，它就是它。介于两者之间，有一种过渡性的观点，它的代表是下面这位对16世纪科学做出首要贡献的人的思想——
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乔丹诺·布鲁诺
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他认为宇宙是无止境的，充满了没有被占据的空间。他同意哥白尼的日心说理论。他采纳了古代思想家德谟克利特和卢克莱修所提出的关于原子的理论，但他的原子是有生命力的单位，即“单子”（336＞），所有存在的东西都是有生命的。他是出色的心理学家，就记忆、想象力以及产生了宇宙哲学的宗教冲动这些题目都有著述。他由于精通魔法，得到了一些王公和城市的长期庇护，但最后他被宗教法庭判为异教罪。他同意放弃自己的主张，被关押了8年之后又被重新审判。这一次，他拒绝认错，在1600年被处以火刑。
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后来的历代思想家都把布鲁诺看作伟大的先驱，包括18世纪的自然神论者、19世纪德国的永恒自然法则论者（柯勒律治十分着迷于他的“极性逻辑和动力心理学”）以及20世纪早期的生机论者。原子与单子各自代表物质和“生命力”的单位，两者是对抗的；因此，布鲁诺与他同行的辩论是物理学家与生物学家之间的第一次冲突，他们基本分为两大阵营——唯物论者和生机论者（365＞）。
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原子和单子这两个概念都是把有形的世界简化为“简单的自然”，即全部一样，永远不变的根本性东西。用常识来观察事物是不可信的，因为这种方式可变性太大。要研究自然就不能理会世界的人的方面以及人对于物体的利用。在这种清除多样性的过程中，措辞显得非常重要，因为它可以帮人牢记几何学的思想。因此，用mass（块，团）比用weight（重量）好，因为重量暗示手上提的负担。Force（力量）似乎也含有人的努力的意思，而energy（能量）却没有这样的含义。Gravitation（引力作用）这个抽象词很巧妙地遮盖了“重”的意思。又如，用精神或原则这两个词来形容事情太含糊了，而且暗示一种看不见的“力量”。至于各门生物科学，它们必须具备自己的一套措辞，即有关部位名称和功能的术语。总而言之，用拟人的方式看事物在原则上是错误的，会使人误入歧途。认为自然中的任何东西都有其存在的目的则更为错误。亚里士多德的物理学依赖于目的的原理，认为任何事物都有其最终的目的和意义。与其相反的假设产生的才是科学的真理，没有向着目标的推进，只是无目的的运动。
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毫无疑问，这种世界观的改变对文化和人的生活产生了重大的影响。首先，随着“自然哲学”在各个领域的明显成功，我们现在所谓的科学家逐渐被认为是“真正有知识的人”。这意味着现实被分为两半，科学知识和人的经验不再是一个整体，反而常常互相矛盾。如果其中一个是真实的，另一个就肯定是幻觉。
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自然本身没有审慎，没有做作，也没有智慧。我们以为它有这些特点是因为我们根据自己特有的能力和思维方式去对自然中天赐的东西进行判断。
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——威廉·哈维（1649年）
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解决这个矛盾的唯一办法是把人和自然看作两个不同的实体。人把自然看作敌人，对知识的追求开始被称为“征服自然”。敌对性的宇宙被认为是“盲目的”，因为把人排除在外的宇宙是没有意识的。其次，当人以为自己在追求某个目的时，那其实是他的幻想。人由物质构成，本身也是物体；他没有自由意志，只有自由意志的幻觉。他的每个行动都是由一系列的原因造成的。正如路德和加尔文所说，他是命中注定，尽管他们这样说是出于不同的原因（＜6）。
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用几何学方式来看待自然的另一个结果是过分的抽象思维习惯。它的范围不断扩大，流传至广，本身就形成了一个主题。让我们暂且把抽象看作一种驱策，努力要撇开事物的表面特征，以期找到它内里不变的核心，因其不变，所以被认为是真正的现实。这种驱策一向存在，人靠它从纷乱的经验中理出秩序。但是，正如后文会讲到的那样，科学对抽象的运用在前所未有的规模上改变了对生活的感觉。
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无边无际的宇宙对科学来说有一个很大的好处，它解放了想象力。既然事物没有预定的“目的”，一切事情就都是可能的。所以，伽利略可以声称地球在运动，虽然它看上去并没有动。他的理论依据可能比直接的感觉更有分量，只要他能够解释得通为什么人和房屋没有飞出去。圆形是完美的，这一点大家有目共睹，但是开普勒却可以声称行星的运动轨道是椭圆形的，因为他是根据它们的实际位置算出来的。最有权威的还是数字。
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想象力的自由驰骋并不是在17世纪一下子实现的。许多障碍是经过许多犹豫和长时间的辩论之后才克服的。16世纪的哲学家，不论是传统派还是激进派，脑子里都装满了从古人那里继承下来的思想。人文主义者都熟读普林尼的那部观察与幻想混淆在一起的大作《自然史》。医生熟悉希腊人盖伦的著作，是他把古人对疾病的了解系统地归纳起来。此外，中世纪的阿拉伯学者在传达希腊的知识时加进了他们自己的想法。另外，还有研究超自然的传统，其组成部分有犹太教的神秘哲学，（至今仍然活跃的）玫瑰十字会员所尊崇的关于巫术的著作，还有包括菲切诺在内的一些人认为是源自古埃及智慧的思想。其中的有些思想影响了新兴的“共济会”，后来，它成为一个政治影响很大的组织，一美元纸币背面的绿色金字塔和警句就是这方面的反映。
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在这个大背景中还有根深蒂固的占星术和炼金术的理论。因此，新生的科学必须穿透一层厚厚的铠甲。新思想与其说是在与愚昧做斗争，还不如说是在与牢固的知识做斗争。斗争并不只在对手之间，也在每个思想家自己的脑子里进行。没有任何思想家是彻底的“现代派”。开普勒是占星师，牛顿深信炼金术。［参阅F·舍伍德·泰勒（F.Sherwood Taylor）的《炼金术士》（The Alchemists）。］尽管布鲁诺的思想跃升到了从未听说过的宇宙观，但他并没有放弃魔法。维萨里后来认为自己解剖人体的行为是罪过，他的赞助人腓力二世说服他去耶路撒冷朝圣，以此赎罪。结果他死于朝圣的归途上。凡·海耳蒙特、布尔哈弗以及其他真正的创新者仍然认为，在他们所观察到的现象中，“指引精灵”在发挥作用，化学反应是雄性原理和雌性原理的作用。卡达诺掌握了扎实的地质学知识，数学更是卓越出色，但此外他还擅长预知未来，他预测了自己的死期，不幸非常准确。最后还有一个例子，牛顿在他生命最后三分之一的时间里几乎放弃了科学，整日研究《但以理书》，企图找出关于善恶大决战和世界末日的真相。
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在这些早期的探索者中，有一些现在默默无闻的人当时在欧洲颇有名气，穿梭于不同的宫廷和大学之间。宫廷需要魔法和预测，大学需要辩论式的教学。这样的生涯谋生艰难，树敌却很容易。他们相当于思想的推销员，虽然不同于那些整天伏案思考问题的脸色苍白的哲学家，但是也写了大量的著作。这些书籍往往是在他们死后才得到出版，但是，在他们生前这些书的手稿就已广泛流传，16世纪上半叶最杰出的一个人物便属于这一类哲学家，他就是——
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帕拉切尔苏斯
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他的奇特之处首先是他的真名：菲利普斯·奥雷拉斯·特奥夫拉斯图斯·邦巴斯图斯·冯·霍恩海姆。他的拉丁文绰号的意思可以解释为“高于塞尔苏斯”，指古罗马那位百科全书编纂家，也可以解释为瑞士的一个地名——霍恩海姆（高地农庄）的拉丁文翻译。他从当医生的父亲那儿学到了自然哲学的原则，又进一步去学习植物学、矿物学和冶金学。他甚至在富格尔财团的矿井里干过活。
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后来，他做了军医，利用旅行的机会搜寻医学书籍——主要目的是为了反驳它们。由于讲话直率，他不止一次被从薪酬优厚的职位上解雇（巴塞尔的长老称他是“滔滔不绝的独白狂”）。他对权威满腔怒火，傲然声称全世界都应该听从他，追随他。这种自大却使他从者如云。最后，他们形成了一种国际性的半秘密社团，使医学界的权威和炼金术士深感不安，他们的观点动摇了整个传统观念。这种现象在西方是绝无仅有的，直到20世纪20年代，弗洛伊德心理分析的传播才可与之相比。
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帕拉切尔苏斯认为自己是在与一切邪恶抗争。他注重征象，使用占星术，但同时又注意研究大自然，运用自然的方法治病。他用愈创木树脂治疗梅毒，并把这种疾病的遗传原因和其他原因区分开来。他提倡用缓和的办法治疗伤口和溃疡。他第一个诊断出矿工易得的硅肺病，确定了肺结核与职业的联系。他解释了舞蹈病的医学原因，描述了歇斯底里病的症状，包括它会导致失明。他发现了甲状腺肿和呆小病这两种地方病是由饮水中的某种矿物质所致。所有这些都与当时权威的“体液失调”理论背道而驰（223＞）。他把疾病看作是由外部原因造成的，只局限于身体某个部位。因此，应该用特定的药物，最好是化学药物，而不是园子里“简单的”草药来治疗。
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在纯化学领域，帕拉切尔苏斯描述了一些把不同金属结合在一起所产生的新产品。他用冷冻的办法提纯酒精，找到了一种制造硝酸的新方法，并且根据各种元素在特定过程中的反应相当明确地提出了元素系统。他的《化学手册》多次再版。由于他丰富活跃的想象力，他的思想十分接近纯物质的现代观念。
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但是他和他同代的其他自然哲学家却信仰上帝和永生。他们通过所谓的“信仰主义”把基督教与半唯物论的科学调和起来。一位早期倡导者彭波纳齐曾说：“作为基督徒的我相信作为哲学家的我所不能相信的东西。”他从自然哲学的角度力图对奇迹作自然的解释，宣称灵魂是永存的，“但并不是普通意义上的那种永存”。皮科、拉伯雷、蒙田、培根、帕斯卡、托马斯·布朗爵士，还有许多20世纪的天主教徒科学家都是信仰主义者。
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信奉这种原理（也可能它只是一种态度）的人被称为虚伪分子或异教徒。彭波纳齐在作为新思想中心的帕多瓦大学执教，被指控传授异教，但逃脱了惩罚，部分原因是他和其他人所持的信仰主义是含糊不清的：这条原理可以是“双重真理”的意思，它的两个组成部分相互矛盾，因此信仰者只有一半不是基督徒。或许也可以这样来为信仰主义者辩护：人无法参透为什么上帝的启示与理性不同，只能把它们同样奉为真理，不必企图调和它们。
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这些16世纪和17世纪先驱者的哪些发现经住了时间的考验呢？
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——在物理学和天文学领域：行星，包括地球，是沿着椭圆形的轨道围绕太阳运行的（哥白尼、开普勒、伽利略）；所有的物体以同样的方式运动和加速，它们都受万有引力的影响。万有引力维系着行星系统，它的强度与有关物体的质量成正比，与物体之间的距离成反比（胡克、牛顿）；空气形成压力，平地上的压力大于山顶上的压力，因为越往上，空气的质量越小（托里拆利、帕斯卡；气压计）；光呈波状，按照一定的程式反射或折射，不同的颜色由不同频率的光波构成（笛卡儿、牛顿）；总而言之，世间万物组成在一起如同一座钟，因为所有的东西都是物质，这是一种不同物体表面下统一的、看不见的实质。我们所看到、触及到的一切都属于同一领域，受同样的规则主宰。一句话，宇宙是一部机器。
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——在医学领域，人体也像一部机器（维萨里），里面有一个水泵维持着血液循环（哈维）。人体内部还有化学反应，因此不仅植物，而且矿物质也能医治疾病（帕拉切尔苏斯）；伤口敷药治疗比用烧红的烙铁来处理效果好得多；截肢过程中应把血管扎起来，以防流血；可以通过在头颅上钻眼的方法来减轻对大脑的压力；难产应该用医疗器材来助产（帕雷）；成长环境和文化对精神病有影响（伯顿）。
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——在植物学领域（尽管有关植物各部位功能的理论错误百出），通过准确的观察，对于许多物种做了很好的描述，对于不同的形状作了敏锐的比较，并作了有系统的分门别类（切萨尔皮诺）；约阿希姆·荣吉乌斯、韦格提乌斯、格鲁和约翰·雷对分类学作了改进，18世纪的林奈就是在他们成就的基础上提出他著名的植物分类学的。
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