thumb|Wetenschap, en vooral meetkunde en astronomie, was voor de meeste middeleeuwse geleerden rechtstreeks verbonden met het goddelijke. Omdat God de wereld had geschapen naar geometrische en harmonische principes was het onderzoeken hiervan het zoeken en aanbidden van God.

Met wetenschap in de middeleeuwen wordt de wetenschap bedoeld zoals deze werd beoefend in de (traditioneel zo genoemde) 'middenperiode', de periode tussen klassieke oudheid en renaissance, volgens de schematische indeling van de Europese geschiedenis.

De bestudering van de middeleeuwse wetenschap door wetenschapshistorici richtte zich vanaf de verlichting vooral op praktische disciplines, zoals middeleeuwse wiskunde en natuurfilosofie. In intellectueel opzicht bezagen vooral vroegmoderne historici de middeleeuwen met dedain. Later keerde een aantal wetenschapshistorici, zoals Pierre Duhem, zich tegen de nadruk die sinds de Verlichting, vaak vanuit een anti-kerkelijke gezindheid, veelvuldig werd gelegd op een veronderstelde afrekening met de middeleeuwse wetenschap gedurende de zeventiende eeuw, ten tijde van de anti-aristotelische en wetenschappelijke revolutie. Als critici van dit conflictmodel benadrukten Pierre Duhem c.s. juist de vooruitgang die gedurende de middeleeuwen reeds in de wetenschap werd geboekt, door geleerden als Thomas van Aquino en Johannes Buridanus. Deze middeleeuwse wetenschappelijke vooruitgang was volgens eerdergenoemde critici de opmaat tot de latere ontdekkingen en paradigmaverschuivingen die in de zeventiende eeuw plaatsvonden.

Hoewel de christelijk geconnoteerde term "middeleeuwen" oorspronkelijk diende om een periode in de geschiedenis van Europa mee aan te duiden, wordt de term bij uitbreiding inmiddels ook voor andere delen van de wereld gebruikt. Hieronder zal daarom ook de 'middeleeuwse vooruitgang' van de wetenschap in het Oosten aan de orde komen.

De middeleeuwen: West-Europa

Overzicht Wetenschappelijk onderzoek was nooit een sterk punt in het Latijnse deel van het Romeinse Rijk, vooral in vergelijking met haar Grieks/Hellenistische tegenhanger. Met het einde van de Romeinse beschaving, het begin van de middeleeuwen, raakte West-Europa gedestabiliseerd en werd de intellectuele productie nog minder. De meeste klassieke wetenschappelijke verhandelingen van de klassieke oudheid (in het Oudgrieks) waren niet beschikbaar, er waren alleen eenvoudige inhoudsopgaven en samenvattingen. Echter ontstond met de zogenaamde renaissance van de twaalfde eeuw hernieuwde interesse in de natuur. De wetenschap in deze gouden periode van de Scholastische filosofie richtte zich met name op logica en bepleitte het empirisme: men wilde de natuur zien als een systeem van samenhangende wetmatigheden dat in het licht van de rede verklaard kon worden. Met deze blik gingen de middeleeuwse wetenschappers op zoek naar verklaringen voor fenomenen in het heelal en bereikten zij belangrijke vooruitgang in gebieden als wetenschappelijke methodologie en fysica. Maar deze vooruitgang werd plotseling onderbroken door de pest en is heden ten dage vrij onbekend, deels doordat de meeste theorieën van de middeleeuwse wetenschap nu verouderd zijn, en deels door het stereotype van de middeleeuwen als vermeende "Donkere middeleeuwen".

Vooral denkers van de 18e-eeuwse verlichting maakten een karikatuur van de middeleeuwen en stelden deze periode voor als een tijdperk van duisternis en bijgeloof, waarin de ontwikkeling van wetenschap en denken belemmerd werd. Nochtans was het een periode van grote technologische vitaliteit. Te denken valt aan fundamentele ontwikkelingen als het hoefijzer en het halsjuk voor het paard, de uitvindingen van de krukas, de handboor, de kruiwagen, en de luchtboog in de architectuur, die de bouw van de gotische kathedralen mogelijk maakten. Belangrijk was ook de verbetering van het tandwiel voor water- en windmolens en deze kennis leidde in de veertiende eeuw tot de bouw van de mechanische klok.

Vroege middeleeuwen

thumb|links|In de vroege middeleeuwen was het culturele leven geconcentreerd in kloosters. Het West-Romeinse Rijk, dat door het Latijn verbonden was, herbergde nog steeds een groot aantal verschillende culturen die niet volledig geassimileerd waren in de Romeinse cultuur. Verzwakt door migraties, invasies van barbaren en het politieke uiteenvallen van Rome in de 5e eeuw, en geïsoleerd van de rest van de wereld door de verbreiding van de islam in de 7e eeuw, werd het Westen van Europa een caleidoscoop van landelijke populaties en semi-nomadische volkeren. De politieke instabiliteit en de instorting van het stedelijke leven had een sterk negatieve impact op het culturele leven op het continent. De Katholieke Kerk, als enige institutie sterk genoeg om het proces te overleven, behield wat er aan intellectuele kracht was, vooral door de kloosters.

In de Oudheid was Grieks de eerste wetenschapstaal. Zelfs in het Romeinse Rijk waren Latijnse teksten vooral vertaalde uittreksels, gebaseerd op eerder Grieks werk, en het gevorderde wetenschappelijk onderzoek en onderwijs vonden vooral in het hellenistische deel van het rijk plaats, in het Grieks. Laat-Romeinse pogingen de Griekse teksten in het Latijn te vertalen hadden weinig succes.William Stahl, Roman Science, (Madison: Univ. of Wisconsin Pr.) 1962, vooral pp. 120-133.

Naarmate de kennis van het Grieks in de overgangperiode naar de middeleeuwen verminderde, sneed het Latijnse Westen zich af van haar Griekse filosofische en wetenschappelijke wortels. Het meeste wetenschappelijke onderzoek werd gebaseerd op bronnen die vaak incompleet en slecht geïnterpreteerd waren. Latijnstaligen die wetenschap wilden bestuderen hadden alleen toegang tot een paar boeken van Boethius (c. 470-524) en de werken van andere Latijnse geleerden. Veel moest bij elkaar gesprokkeld worden uit niet-wetenschappelijke bronnen: Romeinse praktijkboeken voor landmeetkunde werden gelezen voor de theoretische meetkunde die ze bevatten.

Ontstedelijking beperkte het bereik van het onderwijs, en tegen de zesde eeuw verhuisden het doceren en leren naar klooster- en kathedraalscholen, met de Bijbel als centraal object van studie.Pierre Riché, Education and Culture in the Barbarian West: From the Sixth through the Eighth Century, (Columbia: Univ. of South Carolina Pr., 1976), pp. 100-129. Het onderwijs aan leken overleefde vooral in Italië, Spanje, en het zuidelijk deel van Gallië, waar de Romeinse invloeden het langst aanwezig bleven. In de zevende eeuw begon het onderwijs op te komen in Ierland en de Keltische landen, waar Latijn een vreemde taal was en Latijnse teksten gretig werden bestudeerd en onderwezen.Pierre Riché, Education and Culture in the Barbarian West: From the Sixth through the Eighth Century, (Columbia: Univ. of South Carolina Pr., 1976), pp. 307-323).

De vooraanstaande geleerden van de vroege eeuwen waren de geestelijken voor wie de studie van de natuur maar een klein deel van hun interesse vormde. Ze leefden in een sfeer die weinig steun bood voor de studie van natuurlijke fenomenen, en ze concentreerden zich op religieuze onderwerpen. De studie van de natuur werd meer om praktische redenen dan als abstract onderzoek gedaan: de behoefte om de zieken te verzorgen leidde tot de studie van geneeskunde en van oude teksten over geneesmiddelen,Linda E. Voigts, "Anglo-Saxon Plant Remedies and the Anglo-Saxons," Isis, 70 (1979):250-268; reprinted in M. H. Shank, ed., The Scientific Enterprise in Antiquity and the Middle Ages, (Chicago: Univ. of Chicago Pr., 2000). de behoefte van monniken om de juiste tijd voor het bidden vast te stellen zette hen aan de beweging van de sterren te bestuderen,Stephen C. McCluskey, "Gregory of Tours, Monastic Timekeeping, and Early Christian Attitudes to Astronomy," Isis, 81 (1990):9-22; herdrukt in: M. H. Shank, ed., The Scientific Enterprise in Antiquity and the Middle Ages, (Chicago: Univ. of Chicago Pr., 2000). en de behoefte om de Paasdatum vast te stellen leidde tot de studie en basaal onderwijs in wiskunde en de beweging van de Zon en Maan.Stephen C. McCluskey, Astronomies and Cultures in Early Medieval Europe, (Cambridge: Cambridge Univ. Pr., 1998), pp. 149-57. Moderne lezers zullen het verontrustend vinden dat soms dezelfde werken de technische details van natuurlijke fenomenen behandelden én hun symbolische betekenis.Faith Wallis, "'Number Mystique' in Early Medieval Computus Texts," in: T. Koetsier and L. Bergmans, eds. Mathematics and the Divine: A Historical Study, (Amsterdam: Elsevier, 2005) pp. 179-99.

Rond 800 kwam de eerste poging om de westerse cultuur weer op te bouwen (zie: Karolingische renaissance). Karel de Grote, die erin geslaagd was een groot deel van Europa onder zich te verenigen, besloot om het onderwijs te hervormen om het Frankische Rijk verder te verenigen en versterken. De Engelse monnik Alcuin van York werkte een educatieproject uit, gericht op het doen herleven van klassieke kennis door studieprogramma's op te stellen gebaseerd op de zeven vrije kunsten: het trivium, of literair onderwijs (grammatica, retorica en dialectiek) en het quadrivium, of wetenschappelijk onderwijs (rekenen, meetkunde, astronomie en muziek). Vanaf het jaar 787 begonnen er decreten te circuleren die aanbevalen om in het hele rijk de oude scholen te vernieuwen en nieuwe te stichten. Deze nieuwe scholen vielen onder de verantwoordelijkheid van een klooster, een kathedraal of een hof.

Maar in de jaren 840 kwam er opnieuw heibel, met het uiteenvallen van het Frankische Rijk en de start van een nieuwe cyclus van barbaarse invallen, ditmaal door Vikingen en Magyaren. De betekenis van Karel de Grote's pogingen zou pas eeuwen later voelbaar worden. Het onderwijs in dialectiek (een discipline die overeenkomt met wat we nu logica noemen) was verantwoordelijk voor de heropleving van de interesse in theoretisch onderzoek. Vanuit deze interesse zou de opkomst van de scholastische traditie van de christelijke filosofie volgen. Bovendien zouden in de 12e en 13e eeuw veel van deze scholen, gesticht onder Karel de Grote, vooral kathedraalscholen, universiteiten worden.

Hoge middeleeuwen

Rond het jaar 1000 bleef Europa een plek van geestelijke armoede vergeleken met beschavingen als de Islam, of China. Constantinopel had een bevolking van ongeveer 300.000, maar Rome slechts 35.000 en Parijs 20.000.Estimating City PopulationsÑóìáóð. Ñòðàíû è ãîðîäà. Äåìîãðàôèÿ äðåâíåãî Êèåâà Maar tegen deze tijd maakt de kerstening van het continent rappe vooruitgang en zou zich bewijzen als de langetermijnoplossing voor het probleem van barbaarse invallen. West-Europa werd meer georganiseerd in politiek opzicht en zou de volgende eeuwen een snelle bevolkingsgroei kennen, die grote sociale en politieke verandering met zich meebracht.

thumb|links|De herontdekking van Griekse werken leidde tot de volle ontwikkeling van de Christelijke filosofie en de scholastiek.

Het culturele scenario begint te veranderen als het contact met de Arabieren na de Reconquista en tijdens de kruistochten de Europeanen mogelijk maakt toegang te krijgen tot bewaarde kopieën van Oudgriekse en Romeinse werken. In de 9e- en 10e eeuw werden veel klassieke Griekse teksten door moslimgeleerden vertaald in het Arabisch, gevolgd door een grote hoeveelheid commentaren door islamitische denkers. Rond 1050 was verdere vertaling begonnen in Noord-Spanje, en de herovering van Toledo en Sicilië door de christelijke koninkrijken tegen het eind van de eeuw maakte het mogelijk dat het vertaalwerk en de vertalingen echt werden opgepakt, zowel door Christenen, Joden en Moslims. Geleerden kwamen uit heel Europa om te helpen bij de vertalingen. Zij worden gezamenlijk de vertalersschool van Toledo genoemd.