Météorologie. Bien que la météorologie soit maintenant considérée comme une subdivision des sciences de la terre, pour les scientifiques médiévaux, elle était inextricablement liée à l'étude de l'optique. Une fois de plus, la connexion réside dans la vision aristotélicienne du monde, car dans son système, la météorologie et l'optique ont lieu dans la région sublunaire au-dessus de la terre. Leur place naturelle était dans les sphères de l'air et du feu, qui se situent au-dessus de celles de la terre et de l'eau. Ainsi, l'étude des arcs-en-ciel relève à la fois de la météorologie et de l'optique, tout comme les enquêtes sur les comètes, les étoiles filantes, les aurores boréales et les «illusions» d'optique comme le changement apparent de la taille de la Lune lorsqu'elle est à l'horizon et le changement de couleur du soleil à l'aube et au crépuscule. Les savants médiévaux Albertus Magnus, Roger Bacon, Witelo et Théodoric de Freiberg ont été les premiers à se rendre compte que les arcs-en-ciel étaient causés par la réflexion et la réfraction de la lumière provenant de gouttes d'eau individuelles dans l'atmosphère - une avancée sur l'explication offerte par Aristote, qui les arcs-en-ciel étaient le résultat de rayons lumineux traversant les nuages.
Signes météorologiques. La météorologie était également intimement liée au domaine plus large des signes, qui comprenait également l'astrologie. Les événements météorologiques tels que les éclipses, les tonnerre, le brouillard et les comètes seraient des signes de famine imminente, de fortune ou d'échec, mais les étudiants en météorologie étaient également préoccupés par la prévision du temps. Bien que cela puisse paraître étrange aujourd'hui, les prévisions météorologiques médiévales sur la base de la portée du son des cloches - faisant partie d'une enquête de sept ans dans l'Angleterre du XIVe siècle - ont en fait une validité. Bien que les scientifiques qui ont mené cette enquête n'aient pas articulé leurs découvertes de la même manière qu'un météorologue moderne le ferait, il est vrai que la distance parcourue par le son est corrélée à l'humidité - c'est-à-dire que plus il y a d'humidité dans l'air, plus le son se déplace loin. —Et est un bon indicateur des conditions météorologiques. Étant donné que la pierre angulaire de la société médiévale était l'agriculture, l'étude du temps était importante et, même lorsque les interprétations des signes météorologiques n'étaient pas pertinentes, la recherche de connaissances météorologiques pratiques concentrait l'esprit médiéval sur le concept de cause à effet dans le monde naturel, un des pierres angulaires de la méthode scientifique moderne.
Alchimie. La tentative la plus connue des scientifiques médiévaux pour découvrir les principes sous-jacents du monde naturel était peut-être l'alchimie. Les alchimistes ont cherché les liens profonds entre la matière et les qualités et le ciel et la terre, afin de les contrôler. Les gens modernes comprennent mal les alchimistes comme des magiciens irrationnels essayant en vain de transformer le plomb en or, mais ils agissaient de manière rationnelle dans le système de croyance médiéval. De plus, bien qu'ils n'aient pas réussi à transformer le plomb en or, ils ont réussi à séparer les fils du tissu de la nature pour produire des formes pures d'éléments (au sens moderne du terme) et ont développé des équipements et des procédures de laboratoire sophistiqués qui ont été des contributions importantes à des tentatives scientifiques ultérieures pour comprendre le monde naturel.
Racines non aristotéliciennes. L'alchimie a commencé dans le monde antique et semble avoir réapparu lorsque de nombreux écrits grecs anciens ont été diffusés au XIIe siècle. Une caractéristique distingue l'alchimie du reste de la science médiévale: elle n'est pas basée sur la doctrine aristotélicienne et n'a donc jamais été étudiée dans les universités médiévales. Au lieu de cela, l'alchimie est basée sur des idées mystiques du Proche-Orient et de l'Inde ainsi que sur de nombreux idéaux platoniciens qu'Aristote a rejetés ou modifiés. Ainsi, bien que la théorie aristotélicienne des quatre qualités - chaud, froid, humide et sec - joue un rôle important dans la logique alchimique, alors que les alchimistes cherchaient les connexions dans le monde naturel, leurs explications différaient de celles des scolastiques, ou « Les écoliers »(comme on appelait les érudits aristotéliciens), et par conséquent gardaient leurs deux mondes séparés.
Connecter les royaumes céleste et terrestre. Alors que les scolastiques soutenaient avec Aristote (et le christianisme) que les royaumes céleste et terrestre étaient fondamentalement différents, les alchimistes croyaient qu'ils étaient connectés. le
les mouvements des planètes intéressaient les alchimistes, qui avaient besoin de bien connaître l'astrologie, et, pensaient-ils, chaque planète signifie et contrôle un métal primaire sur terre. Dans la théorie alchimique, la lune contrôle l'argent et le soleil, l'or; Jupiter est lié à l'étain et Saturne au plomb; tandis que Mars contrôle le fer, Vénus contrôle le cuivre et Mercure, bien sûr, gouverne le mercure. Les résultats du mélange des métaux ont été déterminés non seulement par les propriétés de ces métaux, mais également par le moment où l'expérience a été faite; c'est-à-dire où se trouvaient les planètes au moment du mélange.
La matière première. Les alchimistes cherchaient à contrôler la nature. Ils espéraient découvrir une «pierre philosophale» qui pourrait provoquer la transmutation des substances de base en substances fines et un «élixir de vie» qui pourrait prolonger et même créer la vie. Ces concepts étaient basés sur l'idée néoplatonicienne qu'il y avait une matière fondamentale, ou matière première (littéralement, première matière) dans la nature qui était responsable de tout changement. Liant cette idée au concept des quatre qualités, les alchimistes ont tenté de mélanger des substances avec soit des qualités complémentaires qui se renforceraient l'une l'autre, soit des qualités contradictoires qui s'annuleraient pour produire une substance finale avec l'équilibre souhaité entre chaud-froid et humide. -sec. Bien que les alchimistes aient travaillé à partir de ces principes apparemment étranges, leurs expériences ont eu des résultats pratiques. Pour mener à bien leurs expériences, ils ont dû produire des formes pures des substances qu'ils voulaient combiner et, ce faisant, ils ont fait progresser les connaissances médiévales sur la distillation, la fusion, la fusion, la précipitation et d'autres processus chimiques. En même temps, ils ont développé de nombreuses techniques et appareils qui ont été la pierre angulaire des innovations chimiques modernes.