На самом простом уровне наука - это знание о мире природы. В природе существует множество закономерностей, которые человечеству пришлось признать для выживания с момента появления Homo sapiens как вида. Солнце и Луна периодически повторяют свои движения. Некоторые движения, такие как ежедневное “движение” Солнца, наблюдать просто, в то время как другие, такие как годовое “движение” Солнца, гораздо сложнее. Оба движения коррелируют с важными земными событиями. День и ночь обеспечивают основной ритм человеческого существования. Времена года определяют миграцию животных, от которых тысячелетиями зависело выживание людей. С изобретением сельского хозяйства времена года стали еще более важными, поскольку неспособность определить подходящее время для посева могла привести к голоду. Наука, определяемая просто как знание природных процессов, универсальна среди человечества, и она существует с самого начала человеческого существования.

Однако простое признание закономерностей не исчерпывает всего значения науки. Во-первых, закономерности могут быть просто конструктами человеческого разума. Люди делают поспешные выводы. Разум не может мириться с хаосом, поэтому он создает закономерности, даже когда их объективно не существует. Так, например, один из астрономических “законов” Средневековья гласил, что появление комет предвещало великие потрясения, поскольку за кометой 1066 года последовало нормандское завоевание Британии. Истинные закономерности должны быть установлены путем беспристрастного изучения данных. Следовательно, наука должна проявлять определенную степень скептицизма, чтобы предотвратить преждевременные обобщения.

Закономерности, даже когда они выражены математически как законы природы, не всех полностью удовлетворяют. Некоторые настаивают на том, что подлинное понимание требует объяснения причин законов, но именно в области причинности существуют наибольшие разногласия. Современная квантовая механика, например, отказалась от поиска причинности и сегодня опирается только на математическое описание. Современная биология, с другой стороны, опирается на причинно-следственные цепочки, которые позволяют понять физиологические и эволюционные процессы с точки зрения физической активности таких объектов, как молекулы, клетки и организмы. Но даже если причинность и объяснение признаются необходимыми, существует мало согласия относительно видов причин, которые допустимы или возможны в науке. Если история науки хочет иметь какой-либо смысл, необходимо рассматривать прошлое на его собственных условиях, и факт заключается в том, что на протяжении большей части истории науки натурфилософы апеллировали к причинам, которые были бы безоговорочно отвергнуты современными учеными. Духовные и божественные силы признавались реальными и необходимыми до конца 18 века, а в таких областях, как биология, и в глубине 19 века.

Обращение к Богу или богам или к духам регулировалось определенными условностями. Считалось, что боги и духи не могут быть полностью произвольными в своих действиях. В противном случае правильным ответом было бы умилостивление, а не рациональное исследование. Но, поскольку божество или божества сами были рациональны или связаны рациональными принципами, люди смогли раскрыть рациональный порядок мира. Вера в абсолютную рациональность создателя или правителя мира действительно может стимулировать оригинальную научную работу. Законы Кеплера, абсолютное пространство Ньютона и неприятие Эйнштейном вероятностной природы квантовой механики были основаны на теологических, а не научных предположениях. Для чувствительных интерпретаторов явлений предельная понятность природы, по-видимому, требовала некоего рационального руководящего духа. Примечательным выражением этой идеи является утверждение Эйнштейна о том, что чудо заключается не в том, что человечество постигает мир, а в том, что мир постижим.