Основы двух исторически первых естественнонаучных программ познания природы в античной науке закладывают Демокрит и Платон.
Одной из вершин античной культуры являлось атомистическое учение Демокрита (ок.460-370 г.г. до н.э.). Демокрит – основоположник античного материализма. Жизнь Демокрита – образец глубокой преданности науке, познанию мира. Занятия наукой, философией он ставил превыше всего; истина для него – высшая ценность. Сам Демокрит заявлял, что одно причинное объяснение он предпочитает обладанию (самым могущественным в то время) персидским престолом. Много путешествовал по Востоку, был в Египте, Вавилонии, Индии и Эфиопии, усвоил научные и философские достижения древневосточных культур.
Демокрит поставил перед собой задачу создать такое учение, в котором обеспечивалось бы соответствие той картины мира, которая открывается человеческим чувствам, и той, которая конструируется деятельностью мышления, дискурсивно, логикой.
Демокрит учил, что реально существует бытие и небытие. Бытие – это атомы, небытие – пустота, пустое пространство. Пустота - неподвижна и беспредельна; она не оказывает никакого влияния на находящиеся в ней тела, на бытие. Идея пустоты привела Демокрита к идее бесконечного пространства. В этом пространстве во всех направлениях беспорядочно носятся, перемещаются атомы (как пылинки в солнечном луче). Представление о пустоте - это достаточно сильная абстракция; идея пустоты требует высокого уровня теоретического мышления. От понятия пустоты только один шаг остается до понятия инерции, но древние греки этого шага не сделали.
Атом – неделимая, совершенно плотная, непроницаемая, невоспринимаемая чувствами (вследствие своей, как правило, малой величины), самостоятельная частица вещества, атом – неделим, вечен, неизменен. Атомы никогда не возникают и никогда не погибают. Атомы бывают самой разнообразной формы – шарообразные, угловатые, крючкообразные, вогнутые, выпуклые и т.п. Атомы различны по размерам. Атомы невидимы, их можно только мыслить. В процессе движения в пустоте атомы сталкиваются друг с другом и сцепливаются. Сцепление большого количества атомов составляет вещи. Возникновение и уничтожение вещей объясняется сложением и разделением атомов; изменение вещей - изменением порядка и положения (поворота) атомов. Атомы – вечны и неизменны; вещи приходящи и изменчивы. Атомизм таким образом соединил в одной картине рациональные моменты двух противоположных учений: Гераклита и Парменида. Мир вещей текуч, изменчив; а мир атомов, из которых состоят вещи, неизменен, вечен.
По Демокриту, мир в целом – это беспредельная пустота, начиненная многими отдельными мирами. Отдельные миры образовались в результате того, что множество атомов, сталкиваясь друг с другом, образуют вихри - кругообразные движения атомов. В вихрях крупные и тяжелые атомы скапливаются в центре, а более легкие и малые вытесняются к периферии. Так возникает земля и небо. Небо образует огонь, воздух, светила. Земля – центр нашего мира, на краю которого находятся звезды. Каждый мир замкнут Число миров бесконечно. Многие из них могут быть населенными. Демокрит впервые описал Млечный путь как огромное скопление звезд. Миры преходящи. Одни из них только возникают, другие находятся в расцвете, третьи уже гибнут.
Концепция атомизма явилась одной из самых эвристичных, одной из самых плодотворных и перспективных научно-исследовательских программ в истории науки. Она сыграла выдающуюся роль в развитии представлений о структуре материи, в ориентации движения естественнонаучной мысли на познание все более глубоких структурных уровней организации материи. И сейчас, спустя 2500 лет после ее возникновения, программа атомизма (применяемая уже не к атомам, а к элементарным частицам, из которых они состоят) является одним из краеугольных оснований естествознания, современной физической картины мира.