Fin dai tempi antichi i nostri simili si sono fatti domande sulla natura dei fenomeni naturali attorno a loro.
Interpretando le osservazioni hanno formulato interpretazioni, congetture, e anche intere teorie che potessero spiegarne il comportamento.

In generale, prima di Galilei, i filosofi della natura formulavano la loro rappresentazione del mondo e dei fenomeni naturali sulla base di:
osservazioni
formulazione di ipotesi per lo più qualitative
confronto delle ipotesi con le osservazioni.
Come esempio, abbiamo schematicamente discusso come Aristotele elabora la sua visione del moto (inteso come spostamento)
| osservazione | ipotesi |
|---|---|
| in cielo corpi celesti eterni, in terra tutto si rovina | corpi celesti e terrestri formati da sostanze differenti |
| moti eterni, regolari e circolari delle stelle in cielo | mondo sovralunare sede della perfezione dell’eternità e dell’assoluto |
| moti lineari e destinati ad esaurirsi in Terra | sublunare del mondo imperfetto e perituro degli e della natura |
| moti "spontanei": il fumo sale, il legno galleggia; i corpi pesanti (gravi) cadono a terra, etc. | in base alla loro composizione dei 4 elementi, terra aria acqua fuoco, i corpi tendono a tornare all’origine |
| moti "violenti" (da vis forza) | durano fin quando la forza è attiva |
| moto della freccia? | vortici di aria la spingono (ipotesi ad hoc) |

E’ importante distinguere le osservazioni, che sono condivisibili con tutti, e le interpretazioni che invece possono essere molto differenti tra loro: ad esempio la tradizione cinese individua 5 elementi, diversi da quelli di Aristotele:
Legno, Fuoco, Terra, Metallo, Acqua
