Wie auf dem astronomischen, so machte sich auch auf den übrigen Gebieten der Naturwissenschaft während des 16. Jahrhunderts das Bestreben geltend, die Fesseln der Autorität zu sprengen und Beobachtung und Nachdenken an ihre Stelle zu setzen. Eine zweite epochemachende Tat, die sich derjenigen des Koppernikus an die Seite stellen ließe, haben wir jedoch in dieser Periode nicht zu verzeichnen.
Als Physiker ist unter den Zeitgenossen des Koppernikus vor allem Maurolykus (1494–1575) zu nennen. Er lehrte in Messina und entstammte einer derjenigen Familien, die nach der Eroberung Konstantinopels diese Stadt verlassen hatten, um sich den Verfolgungen der Türken zu entziehen. Maurolykus machte sich um die Mathematik verdient, indem er in einem umfangreichen Sammelwerke alles das zusammenfaßte, was er selbst an mathemathischem Wissen den griechischen und arabischen Schriftstellern verdankte. Ein besonderes Verdienst erwarb er sich durch die Herausgabe der archimedischen Werke, sowie von Schriften des Apollonios, dessen Lehre von den Kegelschnitten durch ihn sogar erweitert wurde. Sein mathematisches Können betätigte Maurolykus ferner auf dem Gebiete der Optik, das sich von jeher für die mathematische Behandlung besonders geeignet erwiesen hatte. Sein optisches Werk, das er »Über Licht und Schatten« betitelte[930], enthält manchen Fortschritt und viele Richtigstellungen früherer Irrtümer. Maurolykus ist z. B. der erste Physiker, der die Wirkung der Linse im Auge erklärt, indem er dartut, daß sich die Strahlen hinter der Linse schneiden. Die Kurz- und Übersichtigkeit leitet er aus einem übermäßigen oder zu geringen Grad der Linsenkrümmung ab. Wenn er damit auch nicht ganz das Wesen der Sache traf, da man heute Unregelmäßigkeiten in den Abmessungen des Augapfels als den Grund dieser Mängel betrachtet, so erschloß sich doch ein theoretisches Verständnis der Brillen, die schon seit dem 13. Jahrhundert im Gebrauch waren.
Ein schönes Beispiel, wie verschieden ein und dasselbe Problem in aristotelischem Sinne und im Geiste der neueren, den wissenschaftlichen Grundsätzen sich erschließenden Zeit behandelt wurde, bietet die Erklärung des runden Sonnenbildchens. Es ist eine allbekannte Erscheinung, daß die Sonnenstrahlen, die durch eine unregelmäßig gestaltete Öffnung senkrecht auf eine ebene Fläche fallen, dort ein kreisförmiges Bild hervorrufen. Die Aristoteliker waren mit ihrer Erklärung, welche die Hohlheit des nicht durch genügende Induktion gestützten philosophischen Denkens treffend dartut, bald fertig. Sie schrieben die Erscheinung einer »Zirkularnatur« des Sonnenlichtes zu, setzten also an Stelle der Erklärung ein Wort, welches das bezeichnet, was zu erläutern ist. Geht man dagegen von der Tatsache aus, daß jeder Punkt der Sonnenoberfläche Licht aussendet und ein Bild von der Gestalt der Öffnung gibt, so werden die unzähligen Bilder, die sich teilweise decken, insgesamt ein Flächengebilde entstehen lassen, das sich als eine Projektion des leuchtenden Körpers darstellt. Daher muß das Bildchen bei einer Sonnenfinsternis, der Gestalt der Sonnenscheibe entsprechend, sichelförmig erscheinen, wie es die Beobachtung auch dartut[931].
Die Erklärung des kreisförmigen Sonnenbildchens aus der »zirkulären Natur« des Sonnenlichtes ist ein treffendes Beispiel für das, was man eine »verborgene Qualität«, eine »qualitas occulta« genannt hat. Solch unbestimmte Begriffe führten die Aristoteliker während des ganzen Mittelalters, oft genug einer einzigen Erscheinung wegen, ein, wenn sie eine aus den Tatsachen entspringende Erklärung nicht zu geben vermochten.
Etwas später fällt die Wirksamkeit des Italieners Johann Baptista Porta (1538–1615). Dieser Mann ist typisch für diejenige Stufe einer Disziplin, auf der sie noch nicht zu strengerer Wissenschaftlichkeit gelangt ist. Wir finden bei Porta und seinen Zeitgenossen, die sich mit physikalischen und chemischen Dingen beschäftigen, eine Verquickung von Richtigem und Unrichtigem, von Klarheit mit Mystik und Aberglauben, die heute, nachdem das Niveau der gesamten Bildung ein so viel höheres geworden ist, eigentümlich anmutet. Das Streben dieser Männer nach größerer Einsicht ging ferner mit einem marktschreierischen Treiben Hand in Hand, durch das sie ihr eigenes Ansehen und das ihrer Wissenschaft den Zeitgenossen gegenüber heben wollten.
Das Buch, in dem Porta, ganz dem Geschmacke seiner Zeit entsprechend, die Naturwissenschaften behandelt, ist »Die natürliche Magie« betitelt[932]. Es ähnelt in manchen Teilen einem modernen Zauberbuche, da es dem Verfasser nicht selten darauf ankommt, den Leser zu unterhalten oder durch das Überraschende der Erscheinung in Verwunderung zu setzen. Wichtig ist, daß Porta in seinem Buche eine von ihm getroffene Verbesserung der Camera obscura beschreibt. Bis dahin hatte man bei diesem Apparat das Licht durch eine Öffnung auf einen dahinter befindlichen Schirm fallen lassen. Porta brachte in der vergrößerten Öffnung eine Linse an, wodurch die Bilder bedeutend an Schärfe gewannen[933].
Von Interesse ist ferner eine von Porta herrührende Einrichtung, den Dampf zum Heben von Wasser zu benutzen. Das Wasser befindet sich in einem Gefäß; der Dampf drückt auf die Oberfläche des Wassers und treibt es durch ein heberartiges, bis auf den Boden tauchendes Rohr aus dem Behälter heraus. Eine derartige Vorrichtung, die gegen das Dampfrad Herons keinen wesentlichen Fortschritt bedeutet, als die erste Stufe der Dampfmaschine zu bezeichnen, ist nicht gerechtfertigt. Doch läßt sich nicht verkennen, daß man durch die von Heron und Porta beschriebenen Versuche mit der Wirkung gespannter Dämpfe vertraut wurde, und daß dadurch der Gedanke, diese Wirkung auf die einfachen Maschinen der Mechanik zu übertragen, allmählich heranreifte. Erst von diesem Fortschritt an, den wir später zu betrachten haben, kann von einer eigentlichen Dampfmaschine die Rede sein.
Es zeigt sich hier wie auch bei Galilei und anderen Forschern, daß die Physik der Gase und der Flüssigkeiten im 17. Jahrhundert besonders infolge der Anregungen ausgebaut wurde, die man dem Altertum in Herons Schriften verdankte[934]. So schuf Porta eine »Pneumatik«, die zwar keine bloße Wiedergabe der »Pneumatik« Herons ist, indessen auf ihn zurückgeht[935]. Auch Schwenter (s. folg. Seite) hat in seinen »Erquickstunden« manche Angaben Herons, besonders diejenigen, die in Herons Druckwerken enthalten sind, verwertet. Dasselbe gilt von Schott, dem Freunde Guerickes, und seiner 1657 erschienenen »Mechanica hydraulico-pneumatica«. Sogar de Caus, dem die Franzosen die Erfindung der Dampfmaschine zuschreiben möchten, geht auf Heron zurück[936]. Selbst die Wasserkünste der fürstlichen Gärten des 17. Jahrhunderts sind teilweise den von Heron ausgehenden Anregungen zu verdanken.
Auch den magnetischen Erscheinungen wandte man jetzt eine größere Aufmerksamkeit zu. Indessen gerade dieses Gebiet wurde von Porta und Männern verwandten Geistes noch außerordentlich mit Mystik und Aberglauben verwoben. Mit der Deklination, deren Größe Porta für Italien gleich 9° östlich angibt, war man schon vor Columbus bekannt geworden. Letzterer machte die Beobachtung, daß sich die Deklination (sie war damals im ganzen Gebiete des Mittelmeeres östlich) bei einer Reise nach Westen verringerte und schließlich in eine westliche überging. Auf Grund dieser Erkenntnis suchte sich Columbus auf seiner zweiten Reise, wenn die Schiffsrechnung unsicher war, durch einen Vergleich der Deklinationen zu orientieren. Es war dies der erste, später oft wiederholte Versuch, die Deklination zur Auffindung der geographischen Länge zu verwerten. Eine brauchbare Lösung des Längenproblems, das schon Hipparch und Ptolemäos große Schwierigkeiten bereitet hatte, sollte jedoch nicht auf diesem Wege, sondern erst durch die Erfindung genauer Chronometer ermöglicht werden. Das zweite Element des tellurischen Magnetismus, die Erscheinung nämlich, daß die um eine horizontale Achse drehbare Nadel eine geneigte Lage einnimmt, hat zuerst der Engländer Norman genauer beobachtet. Er gab im Jahre 1576 die Größe dieser, als Inklination bezeichneten Neigung für London zu 71° 50' an[937]. Auf die wechselnde Intensität des Erdmagnetismus wurde man dann gegen das Ende des 18. Jahrhunderts aufmerksam, so daß erst seit dieser Zeit eine allseitige, auch das Quantitative in der Erscheinung berücksichtigende Kenntnis dieser Naturkraft Platz greifen konnte.
Unter den Männern, die etwas später die Naturwissenschaften ganz im Geiste Portas behandelten, ist Daniel Schwenter zu nennen (geboren 1585; gestorben 1636 als Professor der Mathematik in Altdorf). Sein bekanntes Werk, »Die mathematischen und philosophischen Erquickstunden«[938], ist ein würdiges Seitenstück zu Portas »Magia naturalis« und erscheint besonders geeignet, um den Standpunkt, den die Naturwissenschaften zumal in Deutschland vor der großen, durch Galilei, Kepler und ihre Mitarbeiter hervorgerufenen Umwälzung einnahmen, erkennen zu lassen.