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기하학에서 탈레스는 5개의 정리(定理)를 발견한 인물로 알려져왔다. ① 원은 그 지름에 의해 2분된다. ② 같은 길이의 두 변을 갖는 3각형의 밑변의 두 각은 같다. ③ 교차하는 직선의 맞꼭지각은 같다. ④ 반원에 내접하는 각은 직각이다. ⑤ 밑변과 밑변에 관계된 두 각이 주어지면 한 3각형이 결정된다. 그러나 특별한 발견은 매우 유명한 지혜로운 사람의 공으로 돌리는 고대의 관례 때문에 그의 수학적 업적도 정확히 평가하기는 어렵다. 탈레스가 유럽 철학의 창시자라는 주장은 주로 아리스토텔레스에 근거를 두고 있다. 아리스토텔레스는 탈레스가 최초로 우주의 단일한 물질적 기체(基體), 즉 물 또는 습기를 주장한 인물이라고 썼다. 탈레스는 철학자로서 신화를 비난했지만 그가 물질을 구성하는 기본 단위로 물을 선택한 것은 전통적으로 선례가 있었다. 탈레스가 물을 선택하면서 생각했음직한 것은 물이, 예컨대 증기가 되는 능력에서 보여주는 겉모습의 운동이었을 것이다. 왜냐하면 그리스인들은 스스로 변화하거나 운동하는 것은 생명 자체에 가깝다고 생각했기 때문이다. 탈레스에게 전체 우주는 물에서 증발을 통해 영양분을 얻는 살아 있는 유기체이다.
탈레스의 중요성은 물을 본질적인 실체로 선택한 점보다는 현상을 단순화하여 자연을 설명하려 한 데 있고, 신인동형적 신들의 변덕보다는 자연 자체 안에서 원인을 탐구한 데 있다. 탈레스는 그의 계승자 아낙시만드로스와 아낙시메네스처럼 신화의 세계와 이성의 세계 사이에 다리를 놓은 중요한 인물이다.