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公元前五世纪初年，希腊人战胜波斯。希波战争是雅典人领导的。由于在这回战事中，雅典的中等工商业者和贫民有很大的贡献，他们的重要性增加了。因之贵族奴隶主的势力削弱，民主派奴隶主利用贫民占了优势。这样，雅典就成了古希腊民主制政治的中心。
古希腊这个时期民主制的繁荣，在思想上表现为唯物主义和科学进一步发展。当时唯物主义思想家包括恩培多克勒、阿那克萨哥拉和德谟克利特。
这些思想家都承认世界的变化和多样性，但也以为世界有其不变的方面。巴门尼德以为世界是单一的、不变的。他们则以为世界含有多数的不变的原始物体，而人所经验的万物是由这些物体以不同的安排和配合而成的。他们对于原始物体提出不同的见解。他们也提出有关心理现象的不同看法。
恩培多克勒（Empedocles，约公元前483—前423）生于西西里岛的阿格里真坦（Agrigentum）。他虽然生于富裕的贵族家庭，但在政治上是民主派，曾成功地推翻当地的寡头政府。他也是个医学家，是西西里医学派的创立者。
世界是变的与世界是不变的，是前此对立的两种思想；恩培多克勒将它们结合起来。他认为多样的变化的万物是由四种不变的物质，即他所谓四根所成。四根是土、水、火、空气（他用实验证明空气是物质）。自巴门尼德主张物质不动之后，恩培多克勒也以为土、水、火、空气是不能自动的，必须另有物使之运动。他称这种物为爱、憎。爱使四根结合，憎使四根分离，由此生成万物。万物的不同，由于它们所含的四根的相对数量和排列的不同。爱、憎虽然是土、水、火、空气四根以外的力量，但在恩培多克勒的意中，这力量仍带有物质性。
恩培多克勒有生物进化的初步思想。他以为世界先只有未分化的生质，后来才分化。先只有独立的动物部分，如无项之头，无额之目，后来爱力使有些部分相结合，就有了如牛头人身之物。这种动物因不适于生存而绝灭。后来乃有完整的动物，但无性别。最后才有完备的动物和人。恩培多克勒这种说法比阿那克西曼德又进一步，可以说他有对于自然淘汰说的初步推测。
恩培多克勒认为人的身体是由四根构成。固体的部分是土根，液体的部分是水，维持生命的呼吸是空气，血液主要是火根；思维是血液的作用。火根部分离开身体而血液变冷些，人就进入睡眠。火根全部离开身体，血液就全冷，人就死了。人死时，身体的四根分散，各根与体外的同类的根聚合；人的生命、思维都没有了。所以没有不死的灵魂（可是恩培多克勒又相信轮回之说，以为自己是神降生于人体；他的思想在这一点是自相矛盾的）。
恩培多克勒以为人的心理特性依赖身体的特殊构造；各人的心理上不同由于他的身体上的四根的配合比例的不同。他以为演说家是舌头的四根配合最好的人，艺术家是手的四根配合最好的人。这可以说是后来的气质和神经类型学说的萌芽。
恩培多克勒接受了巴门尼德以为感觉是以同知同的学说，认为人身上的一种根感知外物中的同一种根。他说：“我们以土见土，以水见水，以空气见光明的空气，以火见毁灭的火。”就眼睛来说，他以为水晶体是火，水样液是水；人看见外物时，以水晶体见白（火是白的），以水样液见黑（水是黑的）。
恩培多克勒对于感觉的过程有解释。他以为一切外物都有流出，一切感官都有孔道。外物的流出与感官的孔道大小适合，才能进入体内；太大就进不去，太小就碰不到孔道边际，因此都不会被感觉到。各感官的感觉不同，如目见色，耳闻声之类，是由于各感官的孔道构造不同，因之能进入的外物的流出也不同。
在恩培多克勒看来，感觉作用只是物质作用，与两个物体的相互作用没有分别，因为两物体也要构造相适合，才可以互相作用。
他以为思想也是以同知同，与感觉一样；但是思想是经过批评与综合的认识，感觉就没有经过这样的加工。
阿那克萨哥拉（Anaxagoras，约公元前500—前428）生于小亚细亚的克拉左麦涅（Clazomenae）的贵族家庭。他于雅典民主制全盛时期在雅典讲学。当时执政的柏立克利（Pericles）
极尊重他。相传因为他说太阳不是神，只是一块燃烧着的金属，雅典人加以不敬神之罪。约于公元前450年，他被逐出雅典。据说，他曾解剖过动物，研究动物的身体构造，认出脑侧室。
阿那克萨哥拉认为物是根本不变的，但是他不像巴门尼德那样以为世界只有一物而以为是有无数的物。恩培多克勒以为一切物都由土、水、火、空气四根相配合而成。阿那克萨哥拉则以为四根本来就是混合物。后者认为世界是数目无限的小体（他叫微种子），每个小体都含有世界所有的一切相反的性质，如冷与热、干与湿、明与暗，等等。这带有赫拉克利特的思想。可是某一种小体含有某一性质最多，其他性质比较少，而另一种小体含有另一性质最多，而其他性质都比较少。小体因所含的不同性质的比例不同而有类别的不同。小体因其微小是观察不到的。人所观察到的东西的不同是由这些东西所含的不同类的小体的比例不同。因此由阿那克萨哥拉的看法，世界所有的不同的性质都是最初就有的，实际上根本上没有质的变化，换言之，物是根本不变的。
阿那克萨哥拉虽然不承认实际有变化，但一物变为他物由于不同种小体变多或变少，由什么力量推动呢？他也接受巴门尼德物质不变不动之说，由是认为另有“努斯”（Nous）（意即心）最初推动物质。这个努斯是极精细的流质，略如空气；它遍布于宇宙中。努斯只是给予物的最初动力；此后的变化，他仍用水、土、空气等的机械作用来解释。
阿那克萨哥拉以为物质不自动并且努斯是物质以外的东西，这是为后来唯心主义和二元论开一条路，虽然苏格拉底还认为阿那克萨哥拉不彻底，努斯的作用还太少，机械的作用还太多，没有指出努斯（例如）把大地弄成这个形状是要达到什么目的。
阿那克萨哥拉认为活物有努斯，无生物没有努斯。感觉是努斯的功能。他继承赫拉克利特之说，以为感觉是两个相反的东西互相作用。人的身体含有一切种类的小体，所以它有与任何外物相反的小体。这样，人体能感觉许多外物。例如，人看见外物的颜色，是由于眼睛含有与外物相反的颜色。大多数动物在白天比在夜里看东西更清楚，是因为在白天，眼内的颜色与外物的颜色更相反。同理，皮肤是以温感觉冷，以冷感觉温，也是相反的作用。
一切感觉都会发生痛楚，正是由于感觉是相反的东西互相作用，互相冲击。这种痛，一般不觉得；但感觉过程持续太久或强度太高就觉到。例如眼睛注视一件东西的时间过长，则觉得痛；眼睛看太灿烂的光，或是耳朵听太大的声音，也觉得痛。
阿那克萨哥拉关于感觉的说法当然很粗陋，但也含有初步的观察和理论的尝试。
德谟克利特（Democritus，约公元前470—前370）生于色雷斯的阿布得拉（Abdera）城。阿布得拉是当时的一个商业繁荣的城市，属于伊奥尼亚的范围。德谟克利特由于承袭他父亲的大批遗产，生活优裕，旅行很广。德谟克利特著作很多；哲学、数学、物理、天文、生物、文法、绘画、法律、战术等等，他都有著作。他也著书论心理学和医术。可惜这些书都已失传了。
德谟克利特站在工商业的和民主派的奴隶主的立场。据说他寓居雅典时极力反对苏格拉底一派的思想。他的学说是古代的比较地完整的唯物主义，曾给予当时的唯心主义以重大打击。他反对宗教及一切迷信，如占星、占梦等。
德谟克利特是留基伯（Leucippus）的学生，继承并发挥留基伯的原子论。德谟克利特认为世界只是原子和虚空。原子是永远存在，永远运动的，它的数目是无限的。无数原子在无限的空间朝一切方向运动，因撞触而生成世界万物。物与物间的差异乃由于它们所含的原子的数目、大小、形状、位置和排列的不同。这样，他把质的差异用量的差异来解释，这与近代物质科学的倾向相似。
我们见到恩培多克勒和阿那克萨哥拉都以为物质不能自动，都假定必须有另外的力量使物质活动（虽然这两个人都以为物质既动之后，它的作用是纯乎机械的）。德谟克利特就不同。他认为物质本来就永远活动，自始至终，是纯乎机械的作用。
德谟克利特以为生活和心理活动都是灵魂的功能；生活和心理活动也是机械的作用。灵魂是物质的，是细小的圆滑的原子，如火那样的原子所构成。这种原子是极端流动的，它们遍布于全身，在构成身体的其他原子之间来来往往，由之产生生命现象。灵魂原子常由身体吸入或呼出。这种原子呼出多了，人就入睡了；呼出更多，就发生昏迷。灵魂原子全离开身体，人就死了。灵魂原子分散，人体的其他原子也就分散。
灵魂原子虽然遍布全身，但特别集中于几个地方：感官、脑、心脏和肝脏。脑是思想的器官，心脏是意气的器官，肝脏是欲望的器官。孤立的，或极少数聚在一起的灵魂原子不产生心理作用。人死时灵魂原子完全分散，就没有灵魂了。所以无不死的灵魂。
德谟克利特以为认识是由于身体内的灵魂原子与直接来自外物的原子团相接触的结果。感官有孔道，由外物来的原子团由感官孔道传入，与灵魂原子接触，使灵魂动荡，就产生感觉。由进入孔道的原子的大小、形状、粗滑的不同而产生不同的感觉。视觉的模糊或错误是由外物的形象（空气形成的象）受中间空气的摩擦冲击而变样。外物越远，受这样变形的机会越多，所以视觉也越不真实。
由外物来而引起感觉的由原子构成的形象是粗糙的，因之它使灵魂发生剧烈的扰动，结果只能是纷乱的认识。此外，外物又发出比较精细的形象，这种形象接触灵魂时使灵魂起和缓的动荡，这种和缓的动荡能给予正确的知识。但是，这种和缓的动荡只在剧烈的动荡被停止之时才能出现，也就是说，人只能在感觉停止或减到很少之时进行思维。德谟克利特以为客观上只有原子与虚空；颜色、滋味、冷热等等感觉都是主观的。假如有人问，感觉既然都是主观的，怎么知道客观上有原子与虚空呢？他关于正确知识的上述理论可以给予一个回答，这样他可以自圆其说。
德谟克利特不知道心理、意识是高度组织的物质的功能而假定它是特别细圆的原子的功能，这自然是为他当时的科学水平所限制。可是他认定心理是物质的派生的存在，这是把握了唯物主义的精髓。至于他以为感觉和理性活动都是物与物相互接触的作用，这也由于当时对外物的知识主要是关于机械作用的知识。他的唯物主义属于机械唯物论，是不难理解的。虽然这样，它在当时是起了巨大的进步作用的。德谟克利特是普罗泰哥拉和苏格拉底的同时人，这时希腊人已注意到人事问题，认识和道德问题。德谟克利特也讲这些问题。后来伊璧鸠鲁不特大体采取他的原子论，而且伊璧鸠鲁关于认识和道德的主张好多是德谟克利特已发其端的。