В положительную сторону ситуация в средневековой науке стала меняться в XII в., когда в научном обиходе стало использоваться все научное наследие Аристотеля. Тогда, естественно, наука столкнулась с теологией и пришла с ней в противоречие. Разрешением этого противоречия стала концепция двойственности истины, т. е. признания права на сосуществование «естественного разума» наряду с верой, основанной на откровении. Но даже в этих обстоятельствах еще очень долгое время все опытное знание и выводы, полученные из него методом дедукции, признавались лишь вероятными, обладающими только относительной, но не абсолютной достоверностью. В тех условиях религиозная картина мира представлялась более очевидной по сравнению с философско-научной.
Однако постепенно накапливающиеся изменения привели к тому, что представление о соотношении веры и разума в картине мира стало меняться: сначала они стали признаваться равноправными, а затем, в эпоху Возрождения, разум был поставлен выше откровения. В эту эпоху (XVI в.) человек стал пониматься не как природное существо, а как творец самого себя, что и выделяет его из всех прочих живых существ. Человек становится на место Бога: он сам себе творец, он – владыка природы. Снимается граница между наукой как постижением сущего и практически-технической деятельностью. Идет стирание граней между теоретиками-учеными и практиками-инженерами. Начинается математизация физики и физикализация математики, которая завершилась созданием математической физики Нового времени (XVII в.). У истоков ее стояли Н. Коперник, И. Кеплер, Г. Галилей.
В книге «Об обращении небесных сфер» (1543) польский астроном Н. Коперник отказался от традиционной (античной) геоцентрической (с Землей в центре Вселенной) модели мира и открыл гелиоцентрическую (с Солнцем как центром Вселенной) модель. Итальянский философ Д. Бруно, развивая идеи Н. Коперника, доказал, что у Вселенной нет центра, она беспредельна и состоит из бесконечного множества звездных систем. Немецкий ученый И. Кеплер внес огромный вклад в постижение законов движения планет, сформулировав два таких закона: первый заключается в том, что все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце, и второй – в том, что радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, за равные промежутки времени описывает равные площади.
Итальянский физик и астроном Г. Галилей (1564–1642) впервые объединил эксперимент с математикой, рассматривал математические абстракции как законы, управляющие физическими процессами в мире опыта, всячески развивал идею систематического применения