自古以来，人类便在自然的怀抱中不断探索和创造。2万年前，我们发明了弓箭，这一工具的出现标志着人类社会进入了一种新的生产方式。在1万年前，人类开始了定居农业生活，这一转变为后世文明发展奠定了坚实基础。
在仰韶文化时期，即前7000年左右，中国已经有了陶窑及模制的陶器。这表明当时的人类已经掌握了一定的技术水平，并且能够通过冶炼金属来制造工具。此外，在同一时间点上，埃及人也开始使用太阳历，这是世界历史上的一个重要进步。
随着时间的推移，我们对自然界有了更深入的理解。例如，在前4000年左右，埃及人已经掌握了陶器制造、冶金术、酒醋制造、颜料染色的技能。而在前2500年，他们甚至用沙和苏打制取玻璃，这是一项具有里程碑意义的科学发现。
美索不达米亚人的六十进位制以及乘法表也是这一时期的一大成就，而埃及人则提出了十进制，以及整数和分数计算法、三角形和圆面积计算法等数学原理。此外，他们还发明防腐剂以保存木乃伊，这对于理解古代文化至关重要。
接下来是在公元前的几个世纪内，一系列重大发明与发现层出不穷。比如巴比伦人解两个变量的一次和二次方程；中国商朝青铜冶铸技术达到成熟阶段；周朝建立并持续至公元前1066年；春秋时代始于公元前770年结束于公元前476年；孔子诞生于公元前的551年等等。
此外，还有一些早期科学家如泰勒斯、毕达哥拉斯、彼特洛克利斯等他们分别提出了地球球形说、勾股定理以及原子论，并且进行了关于声音产生机理的大量研究。此外，有些记载显示我们早已知道如何从太阳取火，也有人记录下彗星观测结果，是后来的哈雷彗星的一个最早记录。
到了5世纪初期，当希腊哲学家德谟克利特提出原子的理论时，他将现存物质看作由不可见微粒构成，而这些微粒可以自由移动并结合起来形成物体。他认为这就是为什么有些物体看起来像是无限可重复地存在一样。当他提出飞矢永远不会动静相同时，它会先到达目的地，然后再停下，那么它是否真的运动过呢？这样的问题直到今天依然是一个哲学讨论中的热门话题——芝诺悖论之一部分。在这个过程中，我们逐渐意识到时间与空间是相对而言，不断变化的事实。
