科学家经过许多世纪以来，陆续配备了他们自己的全套应用的物质工具，就是科学仪器。

    ——贝尔纳

    欧洲的中世纪（从5世纪到14世纪），在历史上被称为“黑暗时代”。恩格斯曾评论说：“它把古代文明、古代哲学、政治和法律一扫而光。”唯一的生存者似乎只是基督教。那时候书籍非常少，人们很少写字，脑子里尽是迷信思想（巫师可以随便将灾祸和死亡加给别人）。学者们都忙于思考和争论关于人死后来世的问题。在这一为愚昧、野蛮和迷信充斥的时代，科学处于暂时的“冬眠”期。15世纪初，人们开始探索周围的世界。首先觉醒的是意大利的一些大城市，如佛罗伦萨、热那亚和威尼斯。它们都位于去中国、印度等东方文明古国的商路上，是贸易的中心。东方文明的输入，唤醒了西方这一沉睡的世界，尤其是印刷术的出现使许多新思想得以涌入和迅速传播。于是著名的文艺复兴运动开始了，一大批科学巨人诞生了——达•芬奇、哥白尼、第谷、开普勒、伽利略。实验科学的种子也就随之在这片土地上萌发。它宣告了一个伟大时代——近代科学时代的来临。当时近代科学产生的一个重要标志，是科学家对科学实验中所运用的各种仪器、工具及设备的研制，因为它直接决定了科学实验的精确性，决定了实验科学或近代科学产生并独立的进程。在当时的社会背景及人们的一般观念中，各门具体科学仍包罗在哲学中。同样，科学家在科学实验中运用的仪器或工具仍属哲学的范围。因此，当时人们把这些专门用探索自然规律而进行科学实验的仪器称为“哲学仪器”或“智慧工具”。这就是我们今天所说的科学仪器。

    达•芬奇不仅是伟大的画家，而且是数学家、工程师。他十分重视机械学，认为机械手段的设计和制造是推动科学研究和发展的重要基础。因而他发明了多种“哲学仪器”，如自动锯、测风器、温度计、鼓风机、水车等。

    16世纪的丹麦天文学家第谷•布拉赫，14岁时就在哥本哈根对1560年10月21日的日食作了观测。第谷的一生十分幸运，他一直得到欧洲一些国王的支持。1576年，丹麦国王斐特列为他建造了一个庞大的乌兰巴尼天文台。第谷在这座“空中堡垒”中工作了多年。他的天文观测工作准确而细致，为此他自己设计并制造了当时世界上第一流的观测仪器。1569年，他在一次访问中为奥格斯堡市长设计了一台巨型象限仪。它可通过操纵杆来运行，以精确地观测地平线上的任一天体目标。第谷还设计并制造了著名的墙象限仪及经纬仪。第谷借助这些精良的科学仪器和装置，用他敏锐的观察力，作出了当时世界上最准确的天文观测。他用反覆观测和组合观测的办法减少误差，因此在他的星表中，标准星座标的概差仅为25秒左右。这一切，极大地推动了天文学的发展。

    对科学仪器有划时代贡献的是16世纪著名的意大利科学家伽利略。由于杰出的贡献，他获得了“实验科学奠基人”的称号。他在讲授筑城学时为改进制图仪器而试制了比例仪。他的比例仪可用来放大地图，既精确又简便，他称其为“军用几何仪”。今天绘图员还在使用的函数尺就是在伽利略最初设计的基础上加以改进制成的。伽利略还曾小规模地制造这种仪器，为此他雇用了两个人。一个人在他的指导下制造比例仪，另一个人用意大利文抄写使用说明书。虽然他的大部分学生都使用拉丁文，但伽利略却用意大利文书写说明，为的是让普通老百姓也能看懂。就在此时，伽利略还发明了另一种有趣的仪器，即空气温度计。

    当时在科学界，第谷及其学生开普勒对天文学发展的贡献深深地影响了伽利略。他读完开普勒的《新天文学》一书后，希望有一天能证明它。事实上，伽利略自己证明它的这一