A Ciência Moderna, isto é, a ciência que conseguiu articular o método de observação e experimentação com o uso de instrumentos técnicos (sobretudo o telescópio e o microscópio), começou a se desenvolver, propriamente, na Europa do século XVI. O nascimento dessa ciência nova é tido por muito historiadores como uma revolução, haja vista que no mundo antigo e no mundo medieval as investigações sobre fenômenos naturais (terrestres e celestes), organismos vivos, dentre outras coisas, não se valiam do uso da técnica e não concebiam o universo como algo composto de uma mesma matéria uniforme, suscetível à corrosão e à finitude.
O universo, melhor dizendo, o mundo, para os antigos e medievais, era um sistema fechado, com estrutura muito bem definida e harmônica, grosso modo: um cosmos. Havia, segundo a terminologia aristotélica, o mundo sublunar (abaixo das esferas celestes e da Lua), isto é, terreno e finito – cheio de imperfeições, e o mundo supralunar, cujos corpos celestes não poderiam ter as mesmas imperfeições que os terrenos. Tal concepção foi absorvida pelos doutores da Igreja Católica em uma complexa e muito fértil combinação da doutrina da criação e investigação da natureza. Soma-se a essa combinação a perspectiva cosmológica desenvolvida por Ptolomeu, que concebia a Terra como sendo o centro desse cosmos harmônico.
Com o chamado Renascimento Cultural, que se deu em várias regiões da Europa entre os séculos XIV e XVI, houve um intenso intercâmbio de conhecimento a respeito de antigos tratados sobre astronomia e física, bem como o aperfeiçoamento de instrumentos de navegação, como a luneta – que mais tarde constituiria a base para a criação do telescópio, por Galileu Galilei. No norte da Europa, na região das atuais Polônia, Alemanha e Holanda e no sul, sobretudo na Itália – regiões que foram palco do desenvolvimento comercial neste período, o Renascimento deitou raízes em vários campos, princialmente o artístico e o científico.
O astrônomo polonês Nicolau Copérnico foi o primeiro a elaborar uma hipótese sobre o cosmos que se diferiu radicalmente daquela de Ptolomeu, que vigorava até então. Essa hipótese era a do Heliocentrismo, cujo postulado compreendia que os planetas, incluindo a Terra, giravam em torno da órbita do Sol. Partindo disso, o Sol poderia ser considerado o centro do Universo. A hipótese de Copérnico seria confirma por outro astrônomo, o italiano Galileu Galilei.
Estátua de Galileu (munido de seu telescópio) no Palácio de Uffizi, em Florença, Itália
Galileu foi o responsável pela criação do telescópio, instrumento decisivo para observação dos corpos celestes. Por meio do telescópio, Galileu pode perceber imperfeições na Lua e em outros planetas, fato que acabou por contestar a antiga concepção de um cosmos fechado. O historiador da ciência Alexandre Koyré compreende que a “destruição deste cosmos fechado”, operada por Galileu, Joahannes Kepler, Tycho Brahe, dentre outros cientistas, inaugura uma nova cosmologia, ou uma nova forma de se conceber o mundo físico, que, a partir do século XVII, passaria a ser a do universo infinito.
A concepção de um universo infinito pressupunha uma linguagem nova. A matemática seria essa nova linguagem. O mundo, segundo Galileu, poderia ser “lido”, interpretado, através de caracteres geométricos. A matemática e a lógica indutiva, mesclada com as concepções filosóficas do século XVII, notadamente o racionalismo de René Descartes e o empirismo dos filósofos ingleses, alinhavaram o sistema científico moderno, cujo desenvolvimento se deu progressivamente até o advento da Teoria da Relatividade de Einstein e da Mecânica Quântica, de Heisenberg e Bohn, na primeira metade do século XX.
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