在这个时期,科学界最重要的人物是比萨的列奥那多·菲伯纳西(Leonardo Fibonacci)。苏美尔人的数学——已忘记了其来源——已经由巴比伦王国传到希腊。埃及的几何,仍可在金字塔见到,也许由克里特和罗得斯岛传至爱奥尼亚和希腊。希腊的数学随亚历山大传入印度,同时在日后印度的发展上,扮演一个角色,这项发展在布拉玛吉普塔(Brahmagupta)时达于顶点。约830年,印度的数字传入东方的阿拉伯国家。约1000年,吉尔伯特将之带到法国。11和12世纪,希腊、阿拉伯和希伯来的数学,由西班牙和西西里,进入西欧,同时随同意大利商人进入威尼斯和热那亚、阿马尔菲和比萨。知识传递之于文明,犹如生命的再生。
另外一种传播物即是在公元前6世纪,中国古老形式的算盘,是一种将小竹竿上的算珠从一端拨至另一端的计算工具。至今仍然为中国人沿用,而成为算盘。公元前5世纪,希罗多德说,埃及人用小石子算账,“两手左右来回拨动”。罗马人使用各种形式的计算方法。其中一种形式是将筹码滑进槽中,这些筹码是由石头、金属或者彩色玻璃做成的,同时被称为“小石头”。波伊提乌在约525年提及算盘能够使人做十进制的计算,可是这种十进制的发明被人忽视。意大利商人使用算盘,却用粗陋的罗马数字写下结果。
1180年,弗邦那齐出生于比萨。他的父亲是驻阿尔及利亚的比萨贸易代理商。他年轻时随其父到该地,并且受教于一个穆斯林教师。他在埃及、叙利亚、希腊及西西里等地旅行,研究经商的技术,同时学会算数。他告诉我们说“借着印度人的9个数字的一种神奇的方法”;这些数字,传入欧洲的初期,被叫作印度文,同时这些今日在我们童年时期被认为是一种烦人而琐碎的东西,在当时却是一种奇迹和喜悦。也许他懂得阿拉伯文和希腊文,无论如何,我们发觉他精通阿基米德、欧几里得、希罗和丢番图的数字。1120年,他出版了他的《论算盘》(Liber Abaci),这是一本由基督徒所写的第一本关于印度数字、零以及十进制的书,完全以欧洲人的观点加以注释,因而显示出拉丁基督教王国数学的复活。在同一著作中,介绍阿拉伯代数进入西欧,对数学做了一种次要的革命,它是借着偶然地使用字母而不使用数字,去概括和简写方程式。在他的《实用几何学》(Practica Geometriae)中,就我们所知,在基督教王国,他是第一个应用代数来处理几何定理的人。在1225年的两本较小的著作里,他最早提出一次和二次方程式的解法。在那一年,腓特烈二世在比萨的一次数学比赛里充当主席,其中巴勒莫的约翰安排了各种不同的问题,而由弗邦那齐解答。
虽然他出版了划时代的作品,但欧洲的商人长久以来反对这种新的计算方法。很多人喜欢以手指拨移算盘,而用罗马数字写下结果。直到1299年,佛罗伦萨的算盘家通过一条法律,反对使用“空虚的数字”。只有少数数学家认识新符号、零以及十进的整列线单元……打开了数学发展的道路,但仍不能与旧有的希腊、罗马及犹太字母相提并论。一直到16世纪,印度数字终于取代了罗马字母。在英国和美国,在许多方面仍保留着十二进法的计算;经过千年的争论,十进位未能完全赢得与十二进位制的战争。
数学在中古时代有三个作用:对力学的贡献、商业账目的保存及气象的制图。数学、物理和天文是密切相关的,因而研究其中一种的人,通常对另外两种也有贡献。英国约克郡的约翰在拉丁世界以约阿内斯·萨科洛博斯科(Joannes de Sacrobosco)为名在牛津读书,后在巴黎执教,写了一本《地球论》(Treatise on the Sphere)和一本对新数学的注释《万用数学》(Mathematics for the Millions)。约翰相信阿拉伯人发明这一学科,同时对“阿拉伯数字”的误称应负部分责任。切斯特的罗伯特于约1149年改编巴塔尼(al-Battani)和扎尔夸利(al-Zarqali)的天文表时,把阿拉伯的三角学带到英国,同时介绍了正弦(sinus)这个新的概念。
因为航海的需要和对占星学的热爱,对天文学的研究始终不停息。常被人释译的《天文学大成》(Almagest)的无上权威,将基督教欧洲的天文学转变为托勒密的偏心圆与周转圆的理论,因为地球居宇宙的中心。才智之士,如马格努斯、托马斯·阿奎那和罗杰·培根都感觉到批评的力量,摩尔人的天文学家比特鲁济在12世纪曾致力于这方面的研究。在哥白尼之前,关于托勒密的天体力学却没有令人满意的改变。基督徒的天文学家在13世纪指出行星是环绕地球四周;恒星则陷在晶莹穹苍的桎梏中,由神圣的智力驾驭,以严格而统一的星群围绕着地球。宇宙的重心和极至,就是那些被神学家描绘为可怜虫的人,他们因罪而堕落,而且大都注定入地狱。赫拉克莱德斯·庞提库斯(Heracleides Ponticus)在公元前4世纪提出建议,天体每日明显的运动,是由于以地球为轴心的旋转,闪米特的天文学家在13世纪曾加讨论,在基督教王国却完全被忘记。赫拉克莱德斯另一概念——水星与金星围绕着太阳——曾被马克罗比乌斯和马蒂亚努斯·卡佩拉记载下来。8世纪埃里金纳曾吸收了这一理论,并将其推广到火星与木星。太阳中心说此时处于胜利的边缘,可是这些睿智的假设在黑暗时代是很不寻常的。直到1521年地球仍被坚认是天体运行的中心。不过所有天文学家都同意地球是一个天体。
西方的天文学上使用的工具和图表是从阿拉伯国家进口的,或仿效阿拉伯的原型制作的。1091年,洛林的瓦切尔,稍后成为玛尔维恩修道院副院长,使用星盘在意大利观察到月食,这是目前所知的基督教西方观察天文的最早成案。可是,在两个世纪之后(约1296年),圣克劳德的威廉不得不利用理论和实例提醒天文学家们,科学最好是成长于基础的观察,而非基于个人或哲学的见解。这一个时期,对基督教的天文学贡献最大的是有关天体运行的《阿方索表》,是两个西班牙的犹太人为“智者”阿方索提供的。
天文学资料的积聚,显示出恺撒取自索西杰内斯(Sosigenes)所设计的历法的不完善,因为它使一年多出11分14秒;而各国天文学家、商人和历史学家的不断交往,暴露出相冲突的历法的不方便。比鲁尼曾经作了一种关于划分时间和定年代的相反制度的有效研究(约1000年)。亚伯拉罕·巴尔·希雅1106至1122年更加深入地研究,格罗斯泰斯特和培根在13世纪提出建设性意见。格罗斯泰斯特的《计算表》(Computus)——一套计算天文学上事件和随年而变的日期(如复活节)的表——可说是迈向今日引导并使我们感到迷惑的格列高利历法(1582年)的第一步。