Se Siracusa era già al centro delle attenzioni degli uomini di cultura almeno dal V secolo a.C. (vi soggiorneranno Archita di Taranto, il fondatore degli studi di meccanica e, ripetutamente, Platone), ad Alessandria gli studiosi erano attirati dalle favorevoli condizioni create dai sovrani, che avevano allestito due formidabili istituzioni, la Biblioteca e il Museo, spazi dedicati alla conservazione del sapere e allo svolgimento delle ricerche più innovative. Le relazioni culturali tra Siracusa e Alessandria sono particolarmente importanti. Nel III secolo a.C., nella città egizia non operano solo poeti e letterati come il siracusano Teocrito e Callimaco, ma anche matematici, astronomi e studiosi di meccanica: a tal proposito è significativa l'amicizia che lega Archimede al geografo Eratostene, all'astronomo Conone e al matematico Dositeo.
Nella nuova meccanica che si diffonde ad Alessandria a partire dal III secolo a.C. la pneumatica occupa un posto di rilievo. Scaturita dalle riflessioni dei filosofi sull'esistenza o meno del vuoto, questa disciplina indaga tutti i fenomeni in cui si manifesta la pressione dell'acqua, dell'aria e del vapore. Presupposto di partenza è la convinzione della natura corporea dell'aria e dell'esistenza del vuoto disseminato, ma non di quello assoluto, del quale si ritiene che la natura abbia orrore. Grazie all'utilizzo di una strumentazione appositamente pensata e costruita, l'aria, sottoposta a movimento, dimostrava di essere elastica, capace di espandersi e rarefarsi con variazioni di volume all'origine di tutta una serie di effetti a sorpresa. Fontane zampillanti e giochi d'acqua costituivano le attrattive principali. A questo gruppo di apparati appartenevano anche i primi orologi ad acqua.
