第一部分科學的源頭
四大文明古國——科學萌芽
人類有文字記載的文明史，大約起於5000多年前。從那時起，人類對自然界的探索也就開始了。在現在世界上公認的文明古國那裏，人們都能看到早期科學思想知識的萌芽。隻是那時的科學不成體係，更沒有理論指導，主要是以神話和猜想的形式出現。
古埃及
人類的曆史就是一部饑餓的生物覓食的記錄。哪裏食物豐富，人們就到哪裏安家。
埃及法老拉姆西斯二世方尖碑尼羅河流域一定很早就聲名遠揚了。人們從非洲內陸、阿拉伯沙漠、西亞紛紛湧入埃及，宣稱他們擁有那裏肥沃的農田。這些入侵者共同形成了一個新的民族，自稱“雷米”，意為“人們”，就像美國人有時稱美國為“上帝的國度”一般。他們完全有理由感激把他們帶到這一條狹長土地上來的命運之神。每年夏季，尼羅河水上漲，河穀變成一個淺湖，當河水退去，所有田野和牧場都覆蓋上一層幾英寸厚、最為肥沃的泥土。
在埃及，這條體恤生靈的河流完成了需要一百萬人做的工作，並養活我們有史可查的最早大城市中的大量居民。當然，並不是所有的可耕地都在河穀之中。複雜的小運河引水係統及杠杆式吊水設備能夠將水從河麵汲送至最高河岸的頂部，然後由一套更加錯綜複雜的灌溉溝渠係統能將水引到田地各處。
史前時期的人類不得不花費每天二十四小時中的十六個小時去為自己及部落成員采集食物，而埃及的農民或埃及的城市的居民卻發現自己擁有一定的閑暇時間。他利用這些餘暇為自己製作了許多僅供裝飾而毫無實際用處的物品。
古埃及貴族在水渠裏幽閑垂釣
不僅如此，某一天，他發現自己的頭腦能夠思考各種與吃飯、睡覺和為孩子們找一個安身之所等問題完全無關的各種事情。古埃及人開始思考他所麵對的許多奇怪難題：星星是從哪裏來的?誰發出了那些令他驚恐萬分的雷聲?誰讓尼羅河水有規律地定期上漲，使人們可以根據每年洪水的出現和消退來製定日曆?他，他自己，以及那種四周為死亡與疾病所圍繞卻仍然快樂、充滿歡笑的奇特小生靈又是誰?
尼羅河流域的古埃及是人類文明的發祥地之一。公元前3000年左右，上埃及國王美尼斯統一埃及。從此，埃及曆史開始有文字可考。到公元前332年被馬其頓國王亞曆山大征服為止，埃及共經曆31個王朝，第三王朝到第六王朝(約公元前27世紀至公元前22世紀)文化最為繁榮。聞名世界的金字塔就是在這一時期建造的。古埃及在數學、醫學、農業、天文學方麵曾達到非常高的水平，為自然科學發展做出過重要貢獻。
埃及人教會了我們許多事情。他們是傑出的農夫，他們精通有關灌溉的一切事情。他們建造了廟宇，後來為希臘人所仿造的這些廟宇是如今我們在裏麵做禮拜的教堂的雛形。他們創製了一種曆法，被證明是計算度量很有效的工具，經過幾次修改後一直沿用至今。然而最重要的一點是，埃及人學會了如何將語言保存下來以造福後代。他們發明了文字書寫的藝術。
在早期王國以前，埃及人就發明了圖形文字，經過長時期的演變形成由字母、音符和詞組組成的複合象形文字體係。象形文字多刻於金字塔、方尖碑、廟宇牆壁和棺槨等一些神聖的地方。後來為了書寫又發展出簡略的象形文字，稱為僧侶體。古埃及盛產紙草(Papyrus,英文紙一詞Paper來源於此)。有了文字和書寫工具，就有了文化的延續。
農神俄西裏斯
在古埃及，農業已非常發達，是世界上最早產生農耕文化的國家之一。一些證據證明在舊石器時期的晚期，古埃及的一些部落就知道種植作物了。
古埃及人在紙草上寫作
在中國，把世界上最早的種田人叫“先農”，並且在北京先農壇裏作為神明來供奉。古埃及人也一樣崇拜農業之神。古埃及的農神叫“俄西裏斯”。他又是植物和尼羅河之神，因為要種植物，而農作物必須依靠尼羅河的水來灌溉。
據說俄西裏斯是遠古時期埃及的一位仁慈的法老，他教授給老百姓種植農作物和手工業的技藝，勸誡人們拋棄野蠻的習俗，過文明的生活。後來他又出國傳播文明，不想回國後被他邪惡的兄弟塞特殺害，屍體被切成碎塊拋入尼羅河。俄西裏斯的妻子伊西斯王後悲痛欲絕。她把丈夫的碎屍打撈上來湊到一起，在神的幫助下，俄西裏斯複活並奪回了王位。俄西裏斯的兒子荷羅斯殺了塞特，為父親報了仇。
後來，埃及的人民懷念這位法老的仁慈和教他們種植農作物的功德，就尊俄西裏斯為埃及農神，世代供奉。
最早的太陽曆——天文學和宇宙觀
如同中國的黃河、長江被中國人稱作母親河，尼羅河是埃及人的母親河。尼羅河對埃及的農業是至關重要的。通過對尼羅河水漲落觀測找出了其與一些天象的規律關係，從而創造了世界上最早的太陽曆。
在古埃及文明中，僧侶們觀測日月星辰，對日食、月食進行預測。每年六月份，尼羅河發生洪水，從上遊衝刷下來大量泥土。埃及人注意到尼羅河泛濫的季節，恰在大犬星座的α星——天狼星與太陽同時在地平線上升起——偕日同升時期。埃及人在掌握這一規律的基礎上，繼續觀測。以對天狼星的觀測為準，他們確定一個太陽年為36514日。
埃及星圖
埃及古棺內部的星圖在公元前5000年的埃及曆法中，一年為360天，等分為12個月。至公元前2500年，又加上了稱為附加日的五個閏日。但是，一年等於365天的計時法，很快就與四季的循環不完全相符了。由於季節變遷是根據天狼星在地平線上出現的情形而識別的，因此埃及人認識到一年應為36514日。到公元前三世紀的後半期，每四年中有一年的附加日為6天。這基本上是今天閏日法的雛型。