歌德先是在義大利度過愉快的兩年，在當地結識德國畫家約翰．亨利希．威爾罕．帝斯拜因（Johann Heinrich Wilhelm Tischbein），探索自己的美術天分，最終接受自己不是那塊料，但回到德國時，再度對藝術家試圖捕捉的大自然世界感興趣。歌德未出版的論文寫道：「大自然在世人面前藏起自己的魅力。凡是熟悉這一點的人，絕不會訝異我放棄了目前為止一直侷限著我的人類觀察領域。」「我不怕受人指責性格不定，才深受大自然吸引，不再從事沉思與人心的描寫。研究大自然可以緊密連結起萬事萬物，愛求知的心靈，不願被排除於任何有助於求知的領域。」
此一宣言留下史上最傳奇的文學大師勇闖科學殿堂的例子。接下來發生的事眾說紛紜，有人認為這是純文學作者無意間誤解了科學的領域，詩人運氣不佳走錯了路，但依舊有其價值。也有人認為，歌德的故事在講的是一個堅持己見的頑固分子，強行進入不屬於自己的領域。真相介於這兩種說法之間，都對，也都錯。歌德狂熱的性格不適合科學冷冰冰的實事求是，但他的作家視野的確在他勇闖科學領域、揭露大自然的奧祕時，扮演著關鍵角色，雖然他的發現並不正確。
歌德因為對光學感興趣，借來一塊稜鏡，測試牛頓將白光折射成彩色光的跨時代發現（如果換作今日，牛頓大概可以憑此研究榮獲諾貝爾獎）。然而，歌德並未完整理解背後的理論，採行了錯誤的實驗步驟。他原本以為可以在自己家中看見七彩顏色，結果什麼都沒折射出來，牆壁依舊空白一片，歌德於是把自己愈來愈堅信的結論投射在那面牆上：「牛頓的理論是錯的！」
歌德走火入魔地認定當時的科學對於光的理解有誤，拋下自己的外交職務，專心研究物理學。同時代的科學家嘲笑歌德，但文人與貴族替他加油打氣，堅信這位詩人最終能憑著野狼精神推翻牛頓的發現。哥達公爵（Duke of Gotha）送歌德一間實驗室，某位大公也從海外寄來更新、更好的稜鏡，接著在一七九二年，歌德在做研究時發現白光可以製造出帶有彩虹色調的光影，而且彩色光會依據自己穿透的「不透明」（opaque）或半透明媒介改變色調。黃光穿過不透明媒介後可能轉紅，最後變成深紅色。此一發現似乎也推翻了牛頓用來解釋光的物理定律，進一步讓歌德誤解牛頓用來闡釋現實世界的理論。歌德因此縮小研究範圍，專心解決此一問題，針對色彩與感知，陷入長達二十年的執著追尋。
歌德憑著寫下年輕人單相思而心煩意亂的《少年維特的煩惱》（The Sorrows of Young Werther）等文學作品，證明自己是深刻洞察人心的詩人，無怪乎他在研究色彩的初期，未能成功踏出自己的感知洞穴，看清不一致的狀況其實存在於洞穴裡頭，而不是外頭。歌德和多數人一樣，認為自己看到的一定是現實，畢竟他聰明的心智讓他在寫作時「看透」人情世事，更別提要再經過一百多年，感知才會從一個概念正式成為科學的研究主題。不過，歌德很快就不再認為表面上不一樣的色調，源自某種尚待科學來解釋的物理特質，逐漸明白某些光影的彩色外觀是源自人類感知與周遭環境的互動──這不是世界的奧祕，而是心智的奧祕。然而，歌德對於這怪異現象背後的原理究竟是怎麼一回事，只能在自己腦中做徒勞無功的推測，一絲不苟地記錄自己觀察到的每一個光線現象。
