Die bisherige Darstellung reicht bis etwa zur Mitte des 18. Jahrhunderts. Ein kurzer Rückblick im Rahmen der Weltgeschichte möge die Entwicklung vergegenwärtigen, welche die Naturwissenschaften bis zu jenem Zeitpunkt genommen. Die Grundlagen, auf denen sich die Wissenschaft wie die gesamte Kultur des Altertums erhoben, entstammten dem Orient. Dort wurde lange vor dem Beginn der griechischen Geschichte eine gewaltige, auf die Mathematik, die Astronomie, die Heilkunde und die drei Naturreiche sich beziehende Summe von Tatsachen bekannt. Den Griechen blieb es vorbehalten, die Einzelkenntnisse zu wissenschaftlichen Systemen zusammenzufassen und die Philosophie ins Leben zu rufen. Philosophie und Wissenschaft sahen wir seit der Blütezeit des griechischen Lebens die gleiche Aufgabe verfolgen. Sie lautet Welterklärung. Bei gleichem Ziele waren die Ausgangspunkte und folglich auch die Wege verschieden. Die Philosophie stellte das denkende Subjekt, die Wissenschaft die Summe der von außen herantretenden Erfahrungen in den Mittelpunkt der Betrachtung. Die philosophierende und die forschende Tätigkeit gingen während des Altertums Hand in Hand. Wir sahen sie sogar oft in derselben Person vereinigt. Das galt von Plato nicht minder als von Aristoteles, dem Schöpfer des größten philosophischen und naturwissenschaftlichen Systems, welches das Altertum hervorgebracht hat.
Es war ein Mangel des Altertums, daß genaues Beobachten und überlegtes Experimentieren noch nicht genügend als die Grundlagen des Erkennens gewürdigt wurden. Dies führte zu Vorstellungen, die ihre Wurzel mehr in der Phantasie, als in der Erfahrung hatten. Beispiele hierfür bot uns insbesondere das Lehrgebäude des Aristoteles. Doch fehlte es auch nicht an Männern, die wie Archimedes im Sinne des modernen Forschers ihre Lehren auf Versuche und auf die Verknüpfung der Mathematik mit der Naturwissenschaft aufbauten. Auch die alexandrinischen Gelehrten haben durch ihre mehr auf die Gegenstände als auf das Allgemeine gerichtete Forschung Großes in der Astronomie, der Erdbeschreibung und der Physik geleistet. Eine wichtige Förderung der Naturkenntnis erwuchs dem Altertum aus der Technik. Auf diesem Gebiete sahen wir auch die mehr praktischen als wissenschaftlichen Zielen zugewandten Römer tätig.
Das Ende der römischen Herrschaft bedeutet einen tiefen Einschnitt nicht nur in der Weltgeschichte, sondern auch in der Entwicklung der Naturwissenschaften. Sie fanden innerhalb der christlich-germanischen Kultur zunächst nicht den ihnen gebührenden Platz. Daß die Schöpfungen der Alten bis in die neuere Zeit erhalten blieben, ist das Hauptverdienst des arabischen Zeitalters. Erst im 13. Jahrhundert, nach der Berührung des Abendlandes mit dem Orient, lebten die Wissenschaften in Italien und in West- und Mitteleuropa wieder auf. Aus dem Studium des von den Arabern bearbeiteten astronomischen Hauptwerks des Altertums erwächst die neuere Astronomie. Durch ihre Verbindung mit der Nautik werden die Entdeckungsreisen ermöglicht. Die Ausdehnung des geographischen Gesichtskreises über den ganzen Erdball und die Befreiung von den Formen des mittelalterlichen Denkens und Fühlens bedingen einen Einschnitt von gleicher Wichtigkeit wie ein Jahrtausend vorher der Untergang der alten Welt. Als ein anderer, ein neuer, tritt der Mensch an die Natur heran. Er lernt die Fesseln der Autorität abstreifen und die Augen öffnen. Infolgedessen entstehen die ersten Ansätze zur Neubegründung der beschreibenden und der experimentellen Naturwissenschaften. Wie auf dem astronomischen Gebiete, so bilden auch hier die nach dem Fall Konstantinopels in größerer Zahl nach Westeuropa gelangenden Schriften der Alten den Stütz- und Ausgangspunkt für die Bestrebungen der Neuzeit. Eine weitere Stütze erwächst der neueren Wissenschaft in der Erfindung des Buchdrucks, dem Emporblühen des Städtewesens und der Umwandlung der mittelalterlichen Feudalherrschaft in den geordneten Staat.
Ihren Höhepunkt erreicht diese Bewegung im 17. Jahrhundert. Die wohlhabenden italienischen Städte und die größeren europäischen Staaten, vor allem Frankreich und England, beginnen, die Pflege der Wissenschaft als eine ihrer Aufgaben zu erkennen. Die Hochschulen werden zu Stätten freierer Forschung. Wissenschaftliche Akademien treten ins Leben. Daß der Sieg des Neuen trotzdem kein leichter war, lehrte uns die Lebensgeschichte Galileis. Gestützt auf die Gunst der Mediceer und des venetianischen Senats vermochte es Galilei, die aristotelische Physik zu stürzen und auf ihren Trümmern die neuere Mechanik zu begründen. Was er begonnen, setzten in Italien zahlreiche Schüler fort. Sie riefen unter dem Namen der Akademie des Versuches eine Vereinigung ins Leben, die indessen bald infolge der in Italien herrschenden hierarchischen Strömung wieder aufgelöst wurde. Der Gegensatz zwischen Wissen und Glauben trat im 17. Jahrhundert, im Zeitalter der großen Religionskriege, in allen Ländern mit besonderer Schärfe hervor. Die protestantischen Teile Europas machten in dieser Hinsicht nicht etwa eine Ausnahme. Dieser Gegensatz war nicht nur das Verhängnis eines Giordano Bruno und eines Galilei, er griff gleich unheilvoll in das Leben Keplers ein.
Jede Betätigung und jedes Bedürfnis zahlreicher einzelner findet seine Stütze in dem Staat, der ja nichts weiter ist als der Zusammenschluß der einzelnen. Zu den allgemeinsten Betätigungen gehören das Wissen und der Glauben. Für das, was sie hervorbringen, für die Wissenschaft und für die Religion, hatte der Staat seit alters in den Schulen und in der Kirche seine besonderen Veranstaltungen geschaffen. Das Mittel, durch welches Schule und Kirche bis zum 17. Jahrhundert sich vorzugsweise betätigt hatten, war die Lehre durch Schrift und Wort. Daher das Übergewicht der Autorität während dieses Zeitraums und der Mangel an innerem Wachstum. Ein solches konnte nur die von den Fesseln der Autorität befreite Forschung verleihen. Sie regte sich zuerst auf dem Gebiete der dem Wirklichen zugewandten Wissenschaft. Hier zeigt es sich, daß eine neue, auf den Versuch und eigene Beobachtung sich gründende Methode allein die Sicherheit bietet, das Richtige vom Unrichtigen, Wahrheit von Irrtum zu unterscheiden. Daher die überwältigende Macht, mit der die neuere Wissenschaft alle Hindernisse hinwegräumt und rasch die größten Erfolge erringt, während die dem Jenseits zugewandte Religion und ihre Institution, die Kirche, da es ihr an einem ähnlichen Mittel gebricht, an der Autorität festhält, ja, diese Autorität um so mehr hervorkehrt, je mehr die Wissenschaft sich ihrer zu entledigen sucht.
Für die Naturwissenschaften kam noch der fördernde Umstand hinzu, daß man aus ihrer Pflege einen unmittelbaren Nutzen zu erzielen wußte. An der Pflege der Botanik und der Zoologie hatte die Heilkunde das größte Interesse. Die Ergebnisse der Physik, der Chemie und der Mineralogie kamen vielen Gewerben zugute. Die Astronomen hatten der Kartographie, der Zeitbestimmung und in neuerer Zeit vor allem der Nautik jedermann in die Augen springende Dienste erwiesen. Die Leistungen all dieser Zweige wurden seit der Erneuerung der Naturwissenschaften in hohem Maße gefördert durch die Erfindung zahlreicher Instrumente und durch die ausgedehnte Anwendung der Mathematik. Die Bewaffnung des Auges mit dem Fernrohr und mit dem Mikroskop, die Erfindung des Thermometers, der Luftpumpe, des Barometers und mancher anderen für die Forschung und für das Leben gleich wichtigen Instrumente ermöglichten die Schöpfung eines Weltbildes, das sich von dem mittelalterlichen in fast allen Teilen unterschied. In der Neugestaltung und der Verknüpfung der Mathematik mit den Naturwissenschaften leistete die Newton-Huygens-Periode das Hervorragendste. Ihr wertvollstes Ergebnis bestand in der Verknüpfung der Mechanik mit der Astronomie durch Newtons Weltgesetz. Die wichtigsten Pflegestätten der Wissenschaften waren in jenem Zeitalter England und die Niederlande. Hier genoß das Individuum zuerst diejenige Befreiung von staatlicher und kirchlicher Bevormundung, die als das Lebenselement der Wissenschaft betrachtet werden muß. In Frankreich dagegen war die Autorität des Staates und der Kirche damals so mächtig, daß ihr selbst der große Huygens das Feld räumte, nachdem er lange eine Zierde der Pariser Akademie gewesen. Deutschland litt unter den Folgen des dreißigjährigen Krieges. Und wenn auch einzelne Großes leisteten, vermochte dennoch hier die Wissenschaft als Ganzes nicht mit der geistigen Entwicklung der politisch erstarkten Länder gleichen Schritt zu halten.
Seit der Mitte des 18. Jahrhunderts machte sich auf allen Gebieten des geistigen, sowie des sozialen Lebens ein Umschwung bemerkbar, der für die gesamte Kulturentwicklung den Beginn einer neuen Phase bedeutete. In der Staatengeschichte erreichte dieser Vorgang seinen Höhepunkt in der französischen Revolution, mit welcher der Historiker die neueste Zeit beginnen läßt. Die Geschichte der Wissenschaften verzeichnet zwar gleichfalls einen mit der sozialen und politischen Entwicklung Schritt haltenden Wechsel; ihren Geschehnissen ist aber das scheinbar Unvermittelte bei weitem nicht in solchem Maße eigen wie den politischen Begebenheiten.
Die Naturwissenschaften waren auf dem Punkte angelangt, daß zahlreiche Kräfte sich zu ihrem weiteren Ausbau die Hand reichen mußten, während in den vorhergehenden Perioden der einzelne noch einen überwiegenden Einfluß ausgeübt hatte. Das neueste Zeitalter in der Entwicklung der Wissenschaften, dem unsere weitere Darstellung gilt, wird dementsprechend auch nicht durch eine hervorragend wichtige Entdeckung oder durch das Auftreten eines bedeutenden Forschers eingeleitet. Während für die Chemie eine neue Epoche beginnt, wandeln die Astronomie und die Mechanik in den eingeschlagenen Bahnen weiter. Die Prinzipien der letzteren werden in immer höherem Maße auf die übrigen Teile der Physik angewandt, welcher sich mit der Entdeckung der galvanischen Elektrizität ein neues, wichtiges Gebiet erschließt. Auch die Zoologie und die Botanik werden von einem Wechsel betroffen. Auf das Vorherrschen der Systematik folgt eine Richtung, in der morphologische und bald darauf auch physiologische Fragen an die erste Stelle rücken. Etwa in die Mitte des 19. Jahrhunderts fällt dann die großartige Verallgemeinerung und Verknüpfung der gesamten bisherigen Forschungsergebnisse infolge der Durchführung des Prinzips von der Erhaltung der Kraft. Die Betrachtung der dann folgenden letzten Entwicklungsstufen wird uns bis zu den Aufgaben des Tages führen und schließlich einen Ausblick in eine verheißungsvolle Zukunft eröffnen.