与人类向科学史迈出早期步伐相伴而来的是古希腊人的哲学辩论。在耶稣诞生前500年，有一群希腊人，他们以自己有技巧的辩论来谋生。雅典是一个好诉讼的社会，诉讼中的成败往往取决于辩论的技巧。这群人被称为诡辩家。最初，这个名称是对他们智慧的恭维，到后来，这个名称则演变成对他们道德的侮辱。（“诡辩”一词开始意味着，诡辩家不诚实地为某事争论，或者并不是因为某事是正确的，诡辩家才为之辩论，与之相随的是谎言和混淆，因为这样才符合诡辩家自私的个人利益）这些诡辩家排斥人们普遍的信仰，即理解世界最好的方式是推理。他们认为，经验，而非纯粹的推理，让你对世界存在的实际方式有了更精确的了解。

这些诡辩家的伟大的反对者中有一位叫柏拉图。他的观点是，经验主义世界是容易让人误解的。我们脚踩着的地面、我们周围的建筑、人以及各种形象，都是最本原的东西的样式，是一种反映。深层的真理被隐藏起来了。通过思想的力量，思维可以努力使隐藏的本体清晰起来。经验，只能通过扰乱本原的反映，而把人们的思绪弄乱、弄蒙。实验只能让你了解这些幻影或者表象，而无法让你了解更为重要的东西。那些信任如此未开化的实践方法为实验的人，被称为“经验主义者”。这是个轻蔑的称谓。

亚里士多德从理性思索的角度驳斥了这种信念。他提出，推理必须建立在经验的基础上。哲学不足以告诉你一只蜜蜂是如何飞的，也无法告诉你一个人长了多少颗牙齿。相反，你需要研究蜜蜂，需要打开某个人的嘴，数一数你看到的牙。“实验”和“经验”两个词对亚里士多德来说仍有重要的意义。但是，他至少感觉到还有某种重要的东西隐藏在“实验”和“经验”之中。那就是在人类的大脑中隆隆作响的思想，它并非是闯入人的大脑中的能够救命或者减轻痛苦的东西，而是人脑中一直充斥着的希望。

亚里士多德抱怨柏拉图太过倚重他自己的思想，以及他毫无根据地推理世界是如何运转的能力。亚里士多德怀疑，柏拉图的这种做法并不足以揭示世界。为什么世界按照你期望的方式运转？在他看来，开始观察你周围的事物，然后开始思考你所看到的事物，这看起来要好得多。用你的思想来适应客观世界，而不是让客观世界来适应你的思想，这才有更多的希望来获得正确的东西。亚里士多德的信条被称为“自然哲学”，就是把你的知识建立在你的经验的基础上。在17个世纪之后，托马斯?阿奎奈将之重新措辞为，没有任何智慧是可以不经由感觉而获得的， 即“知识分子最初的东西都源自于感觉”。两个人都相信，经验比先天的智慧更为可靠，至少在理解自然世界的真理时是这样的。