Самой утешительной стороной жизни эллинистических государств является, несомненно, научное движение, которое никогда ни до, ни после не было таким стремительным. Содействовало ему в значительной степени создание новых научных центров. Образцами послужили те, которые возникли в Афинах IV века до Р. Х.: Академия Платона и Лицей Аристотеля; к ним присоединились к концу этого века "сад" Эпикура и Стоя Зенона. Благодаря Деметрию Фалерскому (ученику Аристотеля), который в 317 – 380 годах до Р. Х. управлял Афинами в качестве наместника македонского царя Кассандра, Лицей получил значение так называемого "юридического лица", т. е.: право владения имуществом как учреждение. Деметрий Фалерский, будучи в 308 году изгнан Деметрием Полиоркетом, принял приглашение Птолемея I Сотера поселиться у него в Александрии; он внушил ему мысль основать и у себя научное учреждение наподобие афинских. Так возник александрийский Мусей ("святыня муз"), совмещавший в себе современные академию, университет и библиотеку. Благодаря щедротам первых двух Птолемеев этот Мусей далеко оставил за собой афинские учреждения. Особенно славной была его библиотека, в которой насчитывалось уже при Птолемее II Филадельфе без малого пятьсот тысяч "книг"; в I веке при Клеопатре число книг достигло семисот тысяч.

Математика, зародившаяся в школе Пифагора и развитая еще в IV веке до Р. Х. Евдоксом Книдским, получила своего первого систематизатора в Александрии в лице Евклида, члена Мусея еще при Птолемее I Сотере; его "Начала" в XIII книгах стали для всей древности руководством элементарной математики, его "аксиомами" и "теоремами", его терминологией и методами доказательств мы пользуемся и поныне. Насколько он сам продвинул науку, этого мы, за неимением сочинений его предшественников, определить не можем; во всяком случае, он был основателем александрийской математической школы, из которой вышли Эратосфен, систематизатор теории чисел, и величайший математик древности – Архимед Сиракузский. Архимед изобрел цифровую систему, давшую ему возможность выразить какое угодно число ("число песка морского", … как он шутливо его назвал в сочинении того же названия); он же первый, определив отношение окружности к диаметру (число π), построил на его основании стереометрию круглых тел. Аполоний Пергский создал теорию конических сечений; за ними Гиппарх открыл сферическую, а Герон - плоскую тригонометрию.

Успехи математики не замедлили отразиться на пограничных дисциплинах естественных наук, прежде всего математической географии и астрономии. Попытку, очень несовершенную, определить окружность земли сделал еще перипатетик Дикеарх; ее возобновил с решающим успехом вышеназванный Эратосфен…

Что касается космографии, то уже пифагорейцы оставили геоцентрическую систему в пользу гипотезы центрального очага, но так как эта гипотеза не имела научного основания, то Аристотель вернулся к геоцентризму как наиболее убедительному при состоянии астрономической науки в его время. Но уже его ученик Гераклид Понтийский, открывший также вращение земли вокруг своей оси вследствие наблюдений над путями планет, пришел к заключению, что Меркурий и Венера – спутники Солнца, а не Земли; путем более точных вычислений Аристарх Самосский убедился, что Земля вращается вокруг Солнца, то есть он впервые сделал то открытие, которое через 1800 лет вторично сделал Коперник и подтвердил Галилей. Сходство состояло в том, что и Аристарх был обвинен в безбожии… Но разница времен сказалась в том, что это обвинение не произвело никакого действия, и Аристарх продолжал свои гениальные работы в обсерватории александрийского Мусея. Там же столетием спустя Гиппарх, величайший астроном Античности, путем наблюдений над фазами Луны и затмениями Солнца вычислил расстояние Земли от обоих светил и составил первый научный звездный атлас, в котором нашло свое место до тысячи звезд…

Для физической географии IV век был очень плодотворным: путешествия Пифея Массалийского познакомили греков с северным побережьем Европы; походы Александра и сопутствовавшие им ученые экспедиции и исследования – со всей передней Азией и ее сказочными морями. Эти последние подтвердили гипотезу Анаксимандра о кругоземном океане; когда поэтому полководец Селевка, Патрокл, предпринял по его поручению путешествие по Каспийскому морю, он не достиг его северного берега, будучи заранее убежден, что это море – залив кругоземного океана. Результаты подвел для начала III века до Р. Х. Дикеарх, автор первого научного сочинения о географии; его усовершенствовал позднее Эратосфен, заключивший знакомый грекам мир в изобретенную им систему меридианов и параллелей – ту же, которой пользуемся и мы. Третьим в числе великих географов был Гиппарх.

Придатками географии были, во – первых, геология, интерес к которой был создан особенно вулканическими явлениями. Их Посидоний Родосский (I век до Р. Х.) объяснял сжатыми под земной корой газами. Затем зоология и ботаника: Птолемеи заводят в Александрии первый зоологический сад; Александр Великий интересуется флорой завоеванного им мира и посылает ее экземпляры в Лицей, где ими воспользовался Теофраст. Но в дальнейшем зоологическая система Аристотеля и ботаническая Теофраста не были превзойдены, если не считать успехов Фармакопеи, нераздельной с медициной…

С математикой граничит и физика, для которой Стратон из Лампсака установил важность эксперимента. Пограничную область мы называем механикой. Основание ей положил еще Аристотель, открывший закон параллелограмма сил; но своего расцвета она достигла в лице гениального Архимеда Сиракузского, открывшего центр тяжести и систему рычагов ("Дай мне точку опоры и сдвину землю", - говорил он), механическое значение наклонной плоскости ("Архимедов винт"), гидростатику и удельный вес (венец Гиерона и знаменитое "эврика"). Эти открытия и дали ему возможность изумлять осаждавших Сиракузы римлян все новыми и новыми "машинами". Открытую Архимедом гидростатику развил столетием спустя Ктесибий, изобретший гидравлический орган (первообраз духового), водяные часы и пожарный насос; его современник Герон, прославившийся также своими автоматами, открыл давление воздуха и пара, что дало ему возможность изобрести сифон и паровую турбину… До локомотива уже было недалеко, и он был бы изобретен, если бы не упадок наук, начинающийся с I века до Р. Х.

Из прочих отраслей физики акустика была основана еще Пифагором, коренной закон, что проводником звука является воздух, был открыт Аристотелем. В дальнейшем своем развитии акустика переходила в теорию музыки, которую особенно тщательно обработал ученик Аристотеля, Аристоксен. Из отделов оптики наиболее симпатичной грекам, вследствие своей математической ясности, была катоптрика, то есть учение об отражении лучей; ее главный закон о равенстве углов падения и отражения известен уже Евклиду, а Архимед открыл теорию кривых зеркал – даже если считать легендой сообщаемое нам об его исполинских кривых зеркалах, посредством которых он зажигал римские корабли. Диоптрика не нашла себе такого же гениального исследователя: зажигательное стекло (лупа) было известно уже в V веке до Р. Х., но им пользовались для фокусов.