A partire dal XVI secolo si affermano numerosi sistemi filosofici che confutano l’interpretazione aristotelica della natura, di Dio, della sostanza, dello spazio; ma gli attacchi più significativi all’aristotelismo giungono nel XVII secolo dalla riscoperta degli antichi sistemi non aristotelici della filosofia della natura (atomismo, meccanicismo e materialismo democriteo ed epicureo, pitagorismo); dalla elaborazione dei nuovi metodi di indagine della natura fondati sulla esperienza e sulla ragione; dalla nuova visione dell’universo implicita nel copernicanesimo, che scalza la posizione di privilegio riconosciuta all’uomo e alla divinità dal pensiero tradizionale.

La filosofia di GIORDANO BRUNO (1548-1600), influenzata dal neoplatonismo (attraverso le suggestioni del magismo e dell’animismo rinascimentali) e, soprattutto, dalle teorie di Pitagora, Empedocle e Democrito, ha come filo conduttore l’antiaristotelismo, che, in campo cosmologico, si esprime nella difesa del copernicanesimo.

Il perno della cosmologia bruniana è costituito dalla affermazione di due principi antiaristotelici:
1) la negazione della trascendenza divina: Dio è l’artefice interno e causa diretta di tutti i fenomeni naturali, e si rivela nel mondo come intelletto universale, come spirito che pervade tutta la materia;
2) l’affermazione dell’omogeneità e infinità dell’universo: in esso sono immersi una infinità di mondi, tutti composti degli stessi elementi (gli atomi democritei), tutti irradianti luce; le stelle sono simili alla Terra; nell’universo non c’è né centro né limite (ogni punto può esserne considerato il centro): per cui la tradizionale gerarchia all’interno dell’universo non ha più senso alcuno. Definitivamente superato è anche il tradizionale rapporto tra Dio e l’uomo: sulla base della consapevolezza della coincidenza tra Dio e universo, l’uomo riesce a cogliere mediante la ragione l’unità e l’infinità del mondo.

La difesa bruniana della nuova astronomia non poggia su argomenti scientifici, ma ha avuto il merito di trasformare il copernicanesimo in "porta d’ingresso verso una nuova concezione del mondo".

La scienza del Seicento nasce da una radicale riforma del sapere e dalla elaborazione di un nuovo metodo di conoscenza della natura, basato sul recupero dell’esperienza e della ragione rispetto al prevalere della tradizione e dell’autorità.

In FRANCIS BACON (1561-1626) lo sforzo teorico di mettere a punto un nuovo metodo di conoscenza è strettamente legato all’interesse per il carattere operativo del sapere (questo lo avvicina molto a Galileo e a Cartesio) e all’intento di giungere alla costruzione di un regnum hominis. Il progetto baconiano, delineato nella Instauratio magna, prevede che l’uomo possa dominare la natura solo a condizione di ubbidirle, conoscendone e rispettandone le leggi. Partendo dalla constatazione dello stato di stagnazione in cui versa la scienza del suo tempo, Bacone ritiene che essa possa progredire solo se si libera da schemi e intellettualismi deformanti e paralizzanti: per conoscere la natura bisogna rivolgersi direttamente ad essa. A tal fine egli attacca il sillogismo (in quanto strumento conoscitivo sterile, basato su deduzioni tratte a partire dalle cause prime, e quindi incapace di farci penetrare nelle profondità della natura), e tenta di riformare il sapere attraverso un Novum organum, da sostituire a quello di Aristotele. Esso consentirà all’uomo di diventare ministro e interprete della natura attraverso un appello diretto ad essa. Ruolo fondamentale nella scoperta della vera natura dei fenomeni hanno le osservazioni, la raccolta rigorosa e il confronto dei dati mediante opportune "tavole", sulla base delle regole che definiscono l’induzione baconiana; essa procede per gradi: dopo la "prima vendemmia", si passerà alla formulazione di una ipotesi, e, in ultimo, alla sua verifica empirica.

Bacone si mostra indifferente nei confronti del fondamento matematico delle scienze fisiche: ciò spiega anche il suo agnosticismo verso le controversie astronomiche dell’epoca. Sarà invece proprio l’equiparazione tra fisica e matematica il fulcro del nuovo paradigma di tutte le scienze, così come lo definisce Newton nei Philosophiae naturalis principia mathematica.

La dottrina atomistico-meccanicista, consentendo un approccio efficace verso la matematizzazione dello studio della natura, mette in crisi il finalismo causale e l’ordinamento teleologico della fisica e della cosmologia di tradizione aristotelica. Tale dottrina esercita una grande attrattiva sui pensatori che si richiamano alla tradizione galileiana: sono Cartesio e Gassendi a fornire le prime elaborazioni sistematiche del pensiero meccanicista; essi ne offrono versioni diverse, accomunate tuttavia dall’approccio sperimentale e matematico-empiristico-scettico al problema della conosceza scientifica.

La fisica materialistica e meccanicistica di RENE’ DESCARTES, detto Cartesio (1596-1650), si basa su due principi: l’inesistenza del vuoto e la costanza della quantità del moto. Tali principi trovano il fondamento ultimo nella tesi filosofica generale che pone il mondo della natura (assolutamente distinto da quello dello spirito) come costituito unicamente di materia (la sostanza estesa): tutti i fenomeni naturali sono spiegabili se si fa riferimento alla materia e al suo movimento; viene negata l’esistenza del vuoto.

Ai fini della realizzazione del suo ambizioso programma di rinnovamento del sapere, Cartesio elabora un nuovo metodo di indagine scientifica basato direttamente sull’esperienza, e condotto razionalmente secondo il modo di procedere della matematica. Fondato sulle quattro regole dell’evidenza, dell’analisi, della sintesi e dell’enumerazione, esso fa cogliere con la massima chiarezza e distinzione ogni verità di cui è costituito il nostro sapere, e garantisce l’evidenza dei risultati via via raggiunti. L’atteggiamento più caratteristico in cui il metodo si riflette è il "dubbio metodico", che investe non solo la conoscenza comune ma l’intera realtà conosciuta, e che, portato alle estreme conseguenze, ci consente di scoprire una verità fornita di tale evidenza da sfuggire a qualsiasi dubbio: l’idea chiara e distinta dell’essere pensante, il cogito. Il nostro intelletto, inoltre, trae motivo, dalla testimonianza dei sensi, a formarsi l’idea chiara e distinta dell’estensione, oggetto di una scienza di perfetta evidenza, la geometria. La posizione di questo dualismo tra sostanza pensante e sostanza estesa consente a Cartesio di fondare la piena autonomia dell’indagine scientifica del mondo fisico, in cui la legge vigente è quella della causalità, intesa come processo matematico.

Il suo meccanicismo elimina ogni interpretazione finalistica di impronta aristotelica e mistico-magica, e garantisce una impostazione veramente moderna alle sue scoperte nel campo della geometria, della fisica, della biologia e della fisiologia.

La filosofia di PIERRE GASSENDI (1592-1655), sacerdote cattolico, è caratterizzata da una strenua polemica contro la conoscenza aristotelica per causas e contro l’uso di strumenti astratti di tipo sillogistico. Gassendi si richiama ad una concezione del sapere interamente collegato all’esperienza, riprendendo le posizioni che erano state di Bacone, di cui si considera il continuatore. Nel contempo, il suo orientamento scettico-empirico lo spinge verso l’approfondimento dell’atomismo di Epicuro: nell’opera della maturità, Syntagma philosophicum, spiega le qualità della materia e dei fenomeni in termini di atomi e di vuoto: il cosmo è costituito di corpuscoli infinitesimi, gli atomi, che entrano in collisione tra loro nello spazio vuoto.

L’atomismo gassendiano riscuote un enorme successo per due motivi. Il primo risiede nel tentativo di conciliare l’atomismo con il dogma cristiano: il filosofo cerca di eliminare gli elementi materialistici e atei, e integra la sua concezione del meccanicismo con il concetto di Divina Provvidenza, con le tesi dell’immortalità dell’anima e della continua e illimitata azione di Dio sul creato. Il secondo motivo risiede nel sostanziale accordo della sua concezione atomistica con le più note scoperte scientifiche dell’epoca, in particolare quelle operate dalla microscopia. Nel contempo cerca di dimostrare la realtà del vuoto (inteso come immobile e omogeneo, esistente anche in assenza di corpi) sulla base degli esperimenti di Torricelli e di Pascal. In ambito strettamente astronomico, le sue preferenze vanno al sistema tychoniano, in quanto più facilmente conciliabile con la dottrina della Chiesa. Non difende pubblicamente il copernicanesimo, pur non dubitando della sua validità scientifica. E’ in corrispondenza epistolare con Galileo, da cui riceve in dono un telescopio: le sue ricerche confermano le teorie sul moto elaborate da Galileo.

Il riconoscimento della matematica come strumento indispensabile per la trattazione scientifica rigorosa dei fenomeni fisici, meccanici e astronomici trova piena espressione nell’ approccio sperimentale di ISAAC NEWTON (1643-1727): la sua opera rappresenta una delle tappe fondamentali nella storia della scienza e della filosofia moderne. Membro delle maggiori accademie scientifiche europee, e presidente della Royal Society di Londra, egli elabora una "filosofia scientifica" che si distingue sia dalla vecchia scienza aristotelica sia dalla "fisica filosofica" di Cartesio, accomunate dalla pretesa di delineare una concezione del mondo da anteporre alla ricerca scientifica. Il suo canone metodologico, espresso dalla famosa affermazione “hypotheses non fingo”, comporta il rifiuto del carattere congetturale e probabilistico di tanta parte della filosofia della natura, e il richiamo ad un uso adeguato delle ipotesi matematiche, che vanno sempre confermate con l’interrogazione della natura e la verifica sperimentale. Ma, soprattutto, Newton rivendica la necessità di trattare con ragionamento matematico non solo gli oggetti tradizionali delle matematiche ma anche le “cose fisiche”, al fine di giungere ad “una scienza della natura finalmente confermata con la più alta evidenza”.

Definendo con mirabile rigore matematico la legge di gravitazione universale (che regola il moto sia dei corpi celesti che di quelli che cadono "naturalmente" sulla Terra), e delineando un universo costituito da un unico "ordine architettonico", Newton fonda una nuova scienza fisica, che riesce a unificare il mondo celeste con quello terrestre; si afferma così una concezione oggettiva e unitaria della conoscenza, che accelera la crisi definitiva del sapere tradizionale.