第二次技术革命
第二次技术革命是以电力技术第二次技术革命为中心的技术革命。它始于19世纪的70年代，在美国开始，以美国、德国为中心，及到世界各主要资本主义国家。
由于资本主义经济从自由竞争转向垄断，工业化由轻工业向重工业转变，新能源动力成为社会需求，自然科学领域的全面发展推动了电磁理论的诞生。这次技术革命以电力的应用为标志，由于电力的应用带来了许多发明和创新，如电话、电灯、电报等，人类进入了电气化时代。在电力的基础上，诞生了许多新兴工业部门，包括电力工业、汽车工业、石油工业、化学工业和中航工业等，这些行业的兴起使得资本主义国家的工业结构和经济结构发生了转变。
第二次技术革命改变了19世纪末到20世纪初的生产、生活状况。同时，这次技术革命加速了垄断资本主义的形成，加剧了资产阶级与无产阶级之间的矛盾，促进了无产阶级革命建立新型社会主义生产关系。
产生背景及条件
在19世纪下半叶到20世纪初，随着资本主义经济由自由竞争向垄断过渡，工业化从以轻工业为主导转向以重工业为主导，新能源动力成为急需解决的社会需求，也成为第二次技术革命兴起的基本动力。19世纪自然科学的全面发展，特别是电磁理论的建立，为第二次技术革命奠定了科学理论基础。与第一次技术革命不同的是，电力技术革命是在电磁理论形成和发展的基础上完成的。
国家统一
在德国统一前，它是由许多分散的封建制据邦国组成的，其中奥地利和普鲁士王国是最大的两个邦国。普鲁士王国通过1848年的革命后，农业朝着资本主义的方向发展，并且恢复了关税同盟和自由贸易政策，经济实力迅速赶上和超过了奥地利。在这个时机下，奥托·冯·俾斯麦利用了有利的条件，通过多次战争的胜利，宣告了德意志帝国的成立，标志着德国统一的最后完成。国家的统一为德国资本主义经济的发展创造了一个安定的和平环境，并促进了科学技术的进步。帝国政府通过制定和推行一系列政策，如货币法、银行法、保护关税法等，统一了德国的货币制度、商法、对外贸易和交通运输业等事务的管理。这些政策和措施消除了德国经济上的分裂状态，并加速了国内市场的形成。特别是保护关税法提高了进口税的税率，排除了外国商品的激烈竞争，使资产阶级能够牢固地控制国内市场，并在国际市场上以低于成本的价格与外国商品竞争。这些政策和措施为德国的资本主义工业和交通运输业的大发展创造了良好的条件，促进了科学技术的研究和发展。
外部环境
1871年5月10日，德国在普法战争中获胜，并与法国签署了法兰克福和约。根据和约，德国获得了阿尔萨斯和林的一部分，并拥有了工矿企业和铁矿资源。这使得德国的纺织工业和钢铁产量大幅增加，成为欧洲最大的钢铁生产国之一。此外，德国还从法国索取了五十亿法郎的战争赔款，其中一部分用于巩固金本位制和偿付国家债务，大部分则投资于工业建设和军备加强。这为德国的经济提供了动力，推动了生产力和科学技术的发展。
教育方面
德国在十九世纪初就开始注重教育，并将其视为国家发展的关键。随着工业革命的进行，德国进一步加大了对教育的投资。教育经费占国民生产总值的比例不断增加，为教育事业的发展提供了物质基础。德国实行了普遍初等义务教育制度，并发展了中等教育、职业教育和技术教育。他们还注重师范教育，建立了教育科学研究和师资培养系统。对于高等教育，德国进行了改革，强调教育与科研、基础与专业训练相结合，成立了各类高等专业学院。到1911年，德国的国民学校达到62037所，学生人数达到1034万人，中等技术学校的学生人数达到135.6万人。在校大学生达到7.7484万人，平均每万人中就有11.6位大学生，居欧洲之首位。此外，德国在减少文盲方面也取得了成就。德国的教育事业的发展不仅培养了科学家，而且还涌现出了许多科学家，他们的成就对于经济的发展具有重要意义。德国的教育事业的开拓和发展为德国成为第二次技术革命的策源地起到了重要作用，形成了一支以近代自然科学理论为基础的新型工程技术人才队伍。
科学技术与工业生产相结合
德国在19世纪中期以后的世界经济发展中起到了关键作用。德国通过建立各种科学研究所和实验室，以及聘请科学家来进行研究，形成了一个科学研究网络。与此同时，德国还在基础科学研究和应用科学研究之间建立了联系。特别是在化学领域，德国取得了许多技术成就，如合成染料、香料、糖精和炸药等。此外，德国还在电气工业方面取得了重要突破，如发明了发电机和内燃机。这些成就使得德国成为第二次技术革命的先驱，并在发电、交通和化学等领域取得了成就。德国的成功归功于其将科学研究与工业生产相结合，以及对基础科学和应用科学的重视。
思想发展
德国以其敢于革新的精神和民族特性，在第二次技术革命中扮演了重要角色。尽管德国与英国、法国等欧洲国家一样具有悠久的科学传统和强大的自然科学基础，但由于起步较晚，德国在第一次技术革命完成时才开始自己的技术革命。为了迎头赶上并超越先进国家，德国采取了对外来文明的包容、吸收和整合，以及自强不息、科学求实、大胆创新和注重实效的创业精神。在这个过程中，德国形成了一种自强不息、科学求实、大胆创新和注重实效的创业精神。与此同时，德国的思维活跃，各种思想方法得到了发展，从而指导人们采用数学、观察和实验的方法进行系统综合的研究，促进了德国科学和新技术的发展。德国科学家具有历史眼光和哲学批判精神，注重科学的发展方向和协作精神，这对德国科学技术的发展产生了深远影响。德国的刻苦研究和发展观念进一步推动了创造性的思考和探索，使德国在学术上达到了欧洲最高水平。
发展过程
19世纪70年代开始，电磁学的发展促进了电能的利用，电气的发明和内燃机的创制引发了第二次技术革命，由此人类从蒸汽时代跨越到电气时代,这个进程大约持续到20世纪上半叶。
发电机的问世和电能的应用标志着这次技术革命的开始。1831年，迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象，证明了运动的磁能能够产生电流。随后，人们根据电磁学原理制造出了各种形式的电磁发电机。例如，1834年，俄罗斯科学家雅科比研制出了一种旋转的直流电动机，英国仪器制造商克拉克制造了第一台商用直流发电机，美国铁匠达文波特也在同一年制造了以电池组为电源的直流电动机。然而，这些直流发电机由于使用了磁性较强的电磁铁来产生磁场，电功率并不高。
直到1867年，德国的西门子股份公司根据自激原理成功研制出了自激式直流发电机，这标志着发电机的广泛应用进入了一个新的时代。1870年，比利时的格拉姆以西门子电机为模型，研制出了具有环形电枢的直流发电机。1872年，德国的阿尔特涅克发明了鼓形电枢，进一步改进了直流发电机的性能。
与此同时，交流发电机在19世纪70-90年代也得到了快速发展。1878年，俄罗斯的亚布洛契可夫研制出了多相交流发电机。1885年，意大利物理学家法拉里提出了旋转磁场理论，并制造了二相异步电动机的模型。1889年，俄国电工多里沃-多布罗沃利斯基发明了三相异步电动机，并随后又发明了三相变压器。
发电机在19世纪80年代得到了大规模的应用，这一时期远距离电力传输方法的发展以及大功率电站的建设使得电能可以被远距离传输，人类社会也由此迈入了电气时代。1876年，美国人贝尔发明了电话，发明家托马斯·爱迪生则发明了电灯、留声机和电影放映机等。1896年，意大利的古列尔莫·马可尼发明了无线电通讯，而1929年，英国发明家贝尔德则发明了电视机。
电力工业的发展也推动了新型动力机器——内燃机的创造。随着电气时代的到来，蒸汽机逐渐落后，它的功率已经远远不能满足工业发展的需求。在这样的背景下，内燃机应运而生。1869年，法国人里诺制造出了世界上第一台实用的爆发式内燃机。1876年，德国工程师奥托制造了四冲程往复活塞式内燃机，它的效率比相同燃料消耗的蒸汽机提高了一倍。随后，汽油机、柴油机和转子发动机等内燃机系列的问世进一步促进了相关工业的发展。
在化学工业方面，相继问世的化学产品包括人造纤维、炸药、合成汽油和合成氨等。在交通运输业方面，19世纪末出现了新型交通工具——汽车，而在20世纪初，飞机也成功进行了试飞。其他行业也出现了技术发明和创新。
代表人物
迈克尔·法拉第
迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日）是一位英国物理学家和化学家，被公认为"电学之父"和"交流电之父"。法拉第出生于一个贫困的家庭，没有接受过正规的教育。通过自学和成为学徒，他成为一名分析化学家，并发现了许多有机化合物。随后，法拉第的研究重点转向电磁学。1821年，他发明了第一台电动机，1831年又发明了第一台发电机。他还证明了电与化学键之间的关系，发现了抗磁性，并为詹姆斯·麦克斯韦建立磁场理论提供了大量实验和理论基础。1867年，迈克尔·法拉第去世后被安葬在伦敦的海格特公墓。
电力成就
法拉第在研究奥斯特电流磁效应的基础上，深入分析了电流的磁效应，并相信磁应该也能产生电。他进行了一系列实验，包括将磁铁靠近导线和悬挂的铜环等，但都没有成功地产生电流。然而，1831年，法拉第最终发现了当磁铁在导线旁边运动时，导线中会产生感应电流。他还发现，一旦磁铁停止运动，即使非常靠近导线，也不会产生电流。法拉第将这一现象命名为"电磁感应"，并向伦敦皇家自然知识促进学会作了关于电磁感应实验的总结报告。这一发现对电磁学的发展产生了重要影响，奠定了电磁感应定律的基础。
化学成就
法拉第在担任戴维助手期间，用氯化钠的水溶液中通电获得氯，并发现了两种碳化氯。法拉第曾发明一种加热工具（即本生灯的前身）在实验室内被广泛应用。法拉第发现了苯等多种化学物质。法拉第还发现了电解定律，对于化学的进步起到了积极作用。人们为了纪念法拉第，以他的名字法拉（farad）作为国际单位制中的电容单位。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦
詹姆斯·麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831-1879）是一位英国物理学家和数学家。他于1831年6月13日出生于英国苏格兰爱丁堡，并于1879年11月5日在剑桥大学去世。麦克斯韦是经典电磁场理论的创始人，也是统计物理学的奠基人，同时还担任过卡文迪许实验室的第一任主任。麦克斯韦建立了麦克斯韦方程组，将所有电磁学规律总结为一组方程。他提出了光的电磁理论，预言了电磁波的存在，从而实现了光学与电磁学的统一。此外，他还提出了麦克斯韦速率分布律，为统计物理学做出了重要贡献，同时在色度学领域也有成就。
四元方程组
在詹姆斯·麦克斯韦出现之前的很长一段时间里，人们对电和磁进行了广泛的研究，并意识到它们之间存在密切的联系。各种适用于特定情况的电磁定律已经被发现，但在麦克斯韦之前，尚未形成一个完整而统一的理论体系。麦克斯韦通过列举四个简洁而复杂的方程组，准确地描述了电磁场的特性以及它们之间的相互作用关系。他将各种混乱的现象归纳为一个统一且完整的学说。麦克斯韦方程组在理论和应用科学中已广泛应用了一个世纪。这些方程为我们深入理解电磁现象，推动了电磁学的发展，同时也为电磁技术的应用提供了坚实的基础。
光学成就
詹姆斯·麦克斯韦在1849年开始了他在爱丁堡福布斯实验室的色混合实验。当时，爱丁堡有许多对颜色感兴趣的学者，包括福布斯、威尔逊和布儒斯特等，还有一些对眼睛感兴趣的医生和科学家。实验的主要目的是观察一个快速旋转的圆盘上几个着色扇形的颜色混合效果。麦克斯韦和福布斯最初进行的一个实验是组合红、黄和蓝色以产生灰色。然而，他们的实验失败了，主要原因是蓝色和黄色的混合并不像预期的那样产生绿色，而是产生了一种淡红色，这种组合再加上红色无法产生灰色。
接着，詹姆斯·麦克斯韦改进了他们的色螺旋盘，这是基于他的导师福布斯在1849年发明的，它有两套不同颜色的着色纸，可以在盘上灵活排列成可调整的扇形。当色盘旋转时，这些颜色在眼中混合。麦克斯韦还使用了一套直径较小的可调扇形，以便进行更准确和精密的色彩比较。通过反复实验和比较，麦克斯韦根据各种颜色的角度显现，列出了色方程式。在实验后，麦克斯韦成功地区分出了三个新的光学变量：色彩（光谱色）、色辉（饱和度）和灯色荫（照度）。他创立了定量色度学这一学科，证明了各种颜色可以通过三种光谱刺激源的混合来配制。他还证实了托马斯·扬关于色视觉的三个感受器的理论，并证明了色盲的原因是一个或多个感受器无效。
1868年，詹姆斯·麦克斯韦设计了一个称为“色箱”的工具，在生理视觉领域做出了重要贡献。直到今天，在生理视觉学科中，人们将由特定区域产生的一条黑斑称为“麦克斯韦斑”，以纪念麦克斯韦在这一领域的工作成果。1861年，麦克斯韦在皇家研究院展示了第一张三原色彩色照片，这无疑是光学领域的一个重要里程碑，为后来的光学研究和彩色照片的发展奠定了基础。
土星光环运动稳定性
1855年，24岁的青年麦克斯韦研究了土星光环的运动稳定性的问题。他首先利用引力势函数的泰勒级数展开式研究了皮埃尔-西蒙·拉普拉斯的固体环模型，结果数学分析表明，该固体环的运动是不具有稳定性的。在放弃固体环模型之后，詹姆斯·麦克斯韦又尝试使用了不同种类的环状结构模型，最终求出了土星光环运动方程的稳定解。
节速器
1867年，麦克斯韦借助于优美的特征函数（characteristic function）概念，发表了三篇几何光学方面的文章，探讨了哈密顿（Sir William Rowan Hamilton,1805.8.4-1865.9.2）的正则方程在透镜组方面的应用。而在进行电阻实验的过程中，麦克斯韦仔细考察了节速器（speed governor）保持线圈匀速旋转的运动过程。1868年，在参阅别人相关文章的基础上，詹姆斯·麦克斯韦在英国《皇家学会报告》（Proceedings of the Royal Society）第100卷上发表了题为《论节速器》（On Governors）的论文，该文对节速器的运动问题作了分析学的处理。他不仅确定了稳定性条件，同时在考虑阻尼效应的情况下，探索了不稳定性的条件。正因如此，这篇文章实际上开创了控制论的先河。
分子运动理论
1859年，在读完鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Julius Emanuel Clausius,1822.1.2-1888.8.24）写的有关气体分子运动论的论文后，詹姆斯·麦克斯韦开始将注意力转向了气体分子运动理论方面。麦克斯韦不仅提出了“麦克斯韦妖”（Maxwell’ sdemon）的概念，并且通过深入研究气体分子的速度分布得到了“麦克斯韦分子速度分布律”，从而对分子运动论的创立和发展起到了关键性作用。麦克斯韦在分子速度分布律的研究中首次系统地应用了概率理论，这不仅开启了物理学研究的新方法，更导致了统计力学的诞生。1871年，麦克斯韦编写出版了《热的理论》（Theory of Heat）。
电磁学方面
自1854年起，刚刚结束学生身份的詹姆斯·麦克斯韦就已经着手做相关的电磁学研究了。直到他去世为止，他关于电磁现象的物理研究持续了长达25年的时间。麦克斯韦不仅认真研读了迈克尔·法拉第的《电学实验研究》，而且在威廉·汤姆森（Lord Kelvin，即威廉·汤姆森）的影响下，特意关注了乔治·斯托克斯（Sir George Gabriel Stokes,1819.8.13-1903.2.1）的流体力学工作。
1855年，英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦发表《论法拉第力线》，将磁现象归结为力和场。1862年，英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦发表《论物理力线》，提出了位移电流和涡旋电场两大假设，并提出光波就是电磁波的理论，将电、磁、光理论进行了综合。随后，他又于1863年发表《论电学量的基本关系》，1864年发表《电磁场的动力学理论》，1865年预言了电磁波的存在。1873年出版《论电和磁》(也译作《电磁学通论》)，完成迈克尔·法拉第概念的完整数学表达式，即严整描述宏观电磁现象的麦克斯韦方程组，建立了系统严密的电磁场理论。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
詹姻斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule，1818年12月24日-1889年10月11日）是一位英国物理学家，出生于曼彻斯特近郊的沙弗特。他是伦敦皇家自然知识促进学会的会员，在热学、热力学和电学方面做出了重要贡献。由于他的杰出成就，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章（Copley Medal）。为了纪念他，人们将能量或功的单位命名为“焦耳”，简称为“焦”。此外，他的姓氏的第一个字母“J”也被用来标记热量和功的物理量。
焦耳最初的研究方向是电磁机，他想将父亲的酿酒厂中应用的蒸汽机替换成电磁机以提高工作效率。1837年，焦耳装成了用电池驱动的电磁机，但由于支持电微机工作的电流来自锌电池，而锌的价格昂贵，因此用电磁机反而不如用蒸汽机划算。焦耳的最初目的虽然没有达到，但他从实验中发现电流可以做功，这激发了他进行深人研究的兴趣。
1840年，焦耳把环形线圈放人盛水的试管内，测量不同电流和电阻下的水温。通过这一实验，他发现:导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。四年之后，俄罗斯物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳-楞次定律。
焦耳-楞次定律
1840年，焦耳发现了物体在磁化过程中只能达到一定的"磁饱和状态"，无法超越这个状态。他进行了长期的实验研究，研究了由电流运动产生的热能，并得出了一个定律，后来以他的名字命名。根据这个定律，电流通过导体时所产生的热量与电流的平方和导体电阻的乘积成正比。这个发现被发表在1840年伦敦皇家学会的《笔录》上。四年后，俄国物理学家伊·赫·楞次公布了他的大量实验结果，进一步证实了焦耳关于电流热效应的结论的正确性。因此，这个定律被称为焦耳-楞次定律。
能量守恒定律
焦耳的主要贡献是研究热和机械功之间的当量关系。他通过一系列实验，测定了不同物质在不同条件下的热功当量。焦耳的实验包括使用磁电机产生电流通入导体，比较在通路和断路时所作的功与产生的热量，以及使用压缩空气和流体摩擦来测定热功当量。尽管实验方法和材料不同，但结果相差无几，并逐渐趋近于一个确定的数值。最终，焦耳将多年的研究成果写成论文，并发表在伦敦皇家自然知识促进学会的《哲学学报》上。焦耳的研究为能量守恒定律提供了强有力的证据，使他成为该定律的发现者之一。
焦耳一汤姆孙效应
1852年，焦耳和W.威廉·汤姆森（即开尔文）发现了气体自由膨胀时温度下降的现象，这一现象被称为焦耳-汤姆孙效应。这个效应在低温和气体液化方面有广泛的应用。焦耳还对蒸汽机的发展做出了贡献，还首次计算了与气体分子相关的速度。1850年，焦耳被选为英国皇家学会的会员。为了纪念他在科学发展中的成就，人们将能量和功的实用单位命名为"焦耳"，这个单位至今在国际单位制（SI）中仍然沿用。
威廉·康拉德·伦琴
威廉·康拉德·伦琴(WihelmKonrad Rontgen )](1845~1923年)伦琴是德国物理学家。1895年11月8日他在一次真空阴极管放电现象的实验中,发现了一种新的放射线一X线。同时研究了此种射线的性质。并完成了《一种新射线》和《关于X射线的三份报告》。这三份研究报告成为X线发现和研究的经典文献。由于这一重大发现，伦琴被几乎所有的欧美有关科学学会授予名誉会员的称号。1901年伦琴由于发现X线而荣获全世界首次颁发的诺贝尔物理学奖。
X线
1895年11月8日，威廉·伦琴在进行阴极射线实验时，将密封的玻璃管完全覆盖上厚黑纸，以避免光线的干扰。然而，当他接通阴极射线管的电路时，发现附近一条长凳上的一个荧光屏开始发光，看起来就像是受到了一盏灯的刺激一样。当他断开阴极射线管的电流时，荧光屏也停止发光。经过研究，伦琴确定荧光屏的发光是由射线管中发出的某种射线所引起的。由于当时对这种射线的本质和属性了解甚少，所以他将其命名为X射线，表示未知的意思。
在发现X射线后不久，伦琴让他的妻子将手放在X射线和照相底片之间，拍摄了世界上第一张X光照片。这张照片清晰地显示了伦琴夫人手骨的结构，以及手上戴戒指的阴影。威廉·伦琴于1895年12月28日发表了题为《一种新的射线—初步报告》的论文，并向威尔茨堡物理学医学协会作了报告。他在报告中宣布发现了X射线，并描述了这种射线具有直线传播、强大的穿透力和不受磁场偏转的性质。这一发现立即引起了反响。1896年1月4日，柏林物理学会在其成立50周年纪念展览会上展出了X射线照片。1月5日，维也纳的《新闻报》率先报道了这一发现。1月6日，《每日记事》报纸在伦敦发布了这一消息，宣称发现了X射线。这些宣传轰动了全球学术界。伦琴的论文《初步报告》在短短三个月内印刷了五次，并迅速被翻译成英语、法语、意大利语、俄语等多种语言。
德米特里·门捷列夫
德米特里·门捷列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev，1834~1907年）曾这样评价科学，“通过它，我们可以发现自然界普遍存在的某个主要规律，并寻找到促成该规律形成的起因。”门捷列夫的伟大功绩就在于他创建了元素周期表，并发现了他所谓的“主要规律”。
元素周期表
1869年3，德米特里·门捷列夫创造了化学元素周期表。在门捷列夫之前，已经有多位科学家在探索元素分类方式并提出了多种探索性周期表。德米特里·门捷列夫的周期表之所以被广泛接受，不仅因为他对元素分类更准确，总结出了一个重要的科学规律——元素周期律，而且他对此进行了进一步的阐释和分析，揭示了已知化学元素之间的分类关系，并根据这些关系预测了一些尚未发现的元素的存在及其可能的性质。
1868年至1871年，根据门捷列夫在建立的元素周期表，他编写了一本名为《化学原理》的化学教材参考书，该书共有四卷，而且在他生前还重新出版了八次。这本书使得当时的化学教材不再是各种元素和化合物资料的杂乱无章的堆积，而是成为一个有条不紊的整体。在这本书中，德米特里·门捷列夫明确地定义了化学元素周期律：元素以及由元素形成的单质和化合物的性质随着它们的原子量变化而发生周期性的变化。他将元素的性质与原子量之间的关系提升到了理性的阶段。
主要成就
电力技术
这次革命的第一个重要内容，是电力技术得到广泛的开发和应用。这种开发和应用包括工业动力、民用照明通讯等几个方面：1866年，德国的西门子股份公司发明了自激发电机，1889年，俄的多里沃一多布罗勿斯基发明了三相异步电动机，分别使直流发电机和交流发电机达到实用水平发电厂的建立和高压输变电技术的发明，使远距离输电问题获得了解决电被应用于人类物质生产和社会生活各个领域，人类在继蒸汽机时代后，进入了电力时代;1844年尔斯发明了有线电报。1876年贝尔发明了电话。1897年托马斯·爱迪生发明了电灯。1895年古列尔莫·马可尼和亚历山大·波波夫又实现了无线电通讯。
化学工业
第二次科技革命的第二个重要内容，是化学工业的兴起与发展。随着有机化学结构理论的发展，有机化学在应用方面亦硕果累累。人造染料塑料、橡腔、纤维等数以百计的新产品陆续问世。瑞典化学家诺贝尔和德国化学家赫普还先后发明了确化甘油炸药和梯恩梯炸药。这些发明为化学工业的兴起奠定了基础。
内燃机
内燃机的发明和应用，是本次科技革命的第三个重要内容。1876年，德国人奥托成功制成了第一四冲程内(机)897年德国工程师狄塞尔又制成了大功率的柴油机。内燃机的发明，不仅为工农业生产提供了新的使用方便和功率更大的动力机，而且促进了交通工具的巨大进步。1885年，德国工程师本兹和梅赛德斯-奔驰集团制成了内燃机汽车，1903年，美国人菜特兄弟装置有内燃机的飞机试飞成功，内燃机还被应用于轮船和机车。
炼钢材料
炼钢技术的革新与发展，是第二次科技革命的第四项重要内容。长期以来，由于炼钢技术落后，钢的产量一直很低，价格也昂贵，阻碍了大工业的发展。1856年，英国冶金学家贝塞默首先发明了酸性底吹转炉炼钢法，并于1862年在伦敦国际展会上公开展出。法国工师马丁和英国工程师托马斯又于1865年、1875年先后发了平炉炼法和减性转炉炼钢法。上述三项发明，终于使以往单纯靠体力和经验进行的炼钢法，转变为可以大量生产的近代科学炼钢法。
炼钢材料
由于大机器生产的迅速发展，使铁的用量剧增，从而促使冶金材料技术也获得了发展。1735年英国人阿布拉罕·达比发明了焦炭炼焦法，使炼铁技术有了重大进步。1750年亨茨曼炼出了较为纯净的锅钢。1784年考特发明了搅拌法炼钢。1847年美国人凯利和英国人亨利·贝塞麦几乎同时发明了吹气炼钢法，也叫空气沸腾法，就是给炼钢炉中的铁水吹入空气，去除生铁中所含的碳，从而把铸铁炼成钢。1864年德国人西门子股份公司和法国人马丁共同创造了平炉炼钢法。1877年，英国技师托马斯发明了碱性炉衬，制成了碱性耐火砖。1878年托马斯发明了碱性炉衬炼钢法。转炉炼钢法的推广使用，使钢产量得到了大幅度的提高。
作用与影响
发展生产力
在十九世纪末二十世纪初，以电能为中心的科学技术迅速发展，与生产的关系日益密切。发电机等动力机的出现使得世界工业的动力设备得到迅速增加，从1870年的410万匹马力增加到1896年的1260万匹马力。内燃机的创造和广泛应用促进了各工业部门的现代化和机械化，也导致对液体燃料的需求急剧增长，使得全球石油产量从1870年的80万吨增加到1900年的2000万吨。新的炼钢技术的发明和采用，如托氏炼钢法、电弧炼钢法和感应电炉炼钢法，推动了钢铁工业的大发展。生铁产量从1870年的1400万吨增加到1900年的4100百万吨，钢产量从52万吨增加到2730万吨，并出现了具有较好性能的多种合金钢，大大提高了钢产品的耐用性、强度和防腐性。这些进步促进了水陆交通运输的发展，世界铁路线长度从1870年的20万9千多公里增加到79万多公里，汽车数量到1914年增加到50万辆以上。有机化学工业的建立和发展为现代化学工业奠定了基础，对人类社会生产产生了影响。此外，科学技术的突破也极大地提高了农业生产力。
提高社会文明
第二次技术革命是以电能为核心。在这一时期，电力应用迅速发展，美国成为电力应用的领先者，1900年的电力发动机马达总和达到40万5千匹，40年后增长到4629万1千匹。家庭电气用具也普及起来，电报和电话的发明改变了信息传递的方式，开创了信息革命。电车和汽车的发明推动了城市交通的发展，使人们的活动范围更广，更具活力。化学的应用也得到了大规模发展，从煤焦油中制成了各种染料、药物和化学产品，丰富了人类社会的物质文明。第二次技术革命增强了人类对自然的征服能力，改变了社会生活，提高了物质和精神生活的条件。整个世界充满生机。
推动教育发展
第二次技术革命的发生推动了资本主义国家加快教育事业的发展。各国政府根据实际情况改革教育制度，增加教育经费，建设教育基础设施，设立师范学校、技工学校和职业学校，推行义务教育，普及中等教育，并发展高等教育。例如，美国从殖民时期的九所学院到19世纪70年代后的563所高等院校，到20世纪初已发展成为科学研究和技术生产的中心。同样，在日本，明治维新政府大力推行近代国民教育，使小学入学率在1910年前达到99%。同时，高等教育和研究机构也得到了发展，截至1918年，全国共有118所大学。各国高等教育的发展培养了大量科学技术、工商业管理和技术工人人才，推动了科学技术的快速发展。
发展第三产业
第二次技术革命的兴起带来了新的科学技术的发明和应用，使劳动生产率大幅提高。这种提高释放出多余的劳动力，促使第三产业得到发展。因此，娱乐场所如高尔夫球场、赛马场、网球场、棒球场、戏院、饭店和旅馆等开始兴起。特别是在英国，作为当时最富裕国家之一，它兴建了许多供人们运动和娱乐的场所。第三产业的发展是社会进步的象征，它反映了随着社会生产和物质财富的增长，人们有更多机会享受假日和节日，尽情享受人类社会的物质文明。
垄断组织形成
垄断组织的形成是由自由竞争引起的生产集中的结果。在第二次技术革命中，劳动生产率大幅提高，社会生产力迅速发展。为了追求更大的利润，资产阶级财团积极利用最先进的技术和工艺，通过吞并和并购中小企业，加快了生产和资本集中垄断的进程，形成了各种垄断组织，如卡特尔、辛迪加、托拉斯和康采恩。美国和德国的垄断组织在新技术的开发和利用方面处于领先地位。这些垄断组织之所以优越于竞争者，是因为它们规模大、技术装备先进。它们通过收购发明专利权和改进技术来提高生产效率。在德国，电气、化学等新兴工业部门的企业以股份公司的形式建立起来，几乎垄断了整个德国电气工业。第二次技术革命加速了生产和资本的集中，垄断组织的形成将“自由竞争”的资本主义转变为垄断资本主义。
经济发展不均衡加剧
第二次技术革促进了科学技术取得了巨大的进步，使得一些后起的资本主义国家能够利用最新的科技成果和先进的管理方法，迅速赶超甚至超过了老牌资本主义国家。例如，在电力工业方面，美国和德国成为最发达的国家，而英国和法国的发展相对较慢。这种工业发展的不同速度导致各主要国家之间的经济实力对比发生了剧烈变化，美国和德国超过了英国，法国落后于其他国家。而亚洲、非洲和拉丁美洲地区由于科技水平的滞后，与欧美国家的差距越来越大，最终沦为西方的殖民地和附属国。因此，第二次技术革命加剧了经济发展的不均衡现象。
变革组织管理制度
第二次技术革命带来了科学技术的新发展，引起了生产组织和经营管理制度方面的变革。十九世纪末二十世纪初，在各个主要资本主义国家中都大力推行泰罗制。泰罗制是由美国工程师弗雷德里克·泰罗于1911年首创的，它通过记录工人完成每个工序和动作所需的时间，研究最高效的工作方法，并设定生产规范和标准时间。工人根据完成任务和定额的多少获得工资，超额完成任务可以获得奖金，未完成任务则按实际完成数计算工资。泰罗制的实施使工人的劳动强度达到极高水平，资本家也能从中获取更多利润。尽管列宁将其视为资本家对工人的残酷剥削手段，但泰罗制的科学管理原则符合资产阶级的利益，因此被广泛接受和应用于世界各工业国。这些变革为社会化大生产提供了管理体制，并对组织管理制度产生了深远影响。
促进社会变革
第二次技术革命时期科学发现和技术应用极大地提高了劳动生产率，推动了工农业生产和整个国民经济的快速发展。然而，这一时期也加剧了社会的阶级矛盾和斗争。垄断资本的统治导致工人遭受更严重的剥削和失业问题的加剧，财富的不平等现象也日益严重。富豪少数人拥有大部分财富，而绝大多数人则一无所有。这导致了资产阶级和无产阶级之间的阶级斗争的加剧。恩格斯指出，这一阶级斗争只能以资产阶级的消失和对立的消除而结束。正如他预言的那样，进入20世纪后，随着资本主义社会矛盾的激化，无产阶级反对资产阶级的斗争越来越发展。1917年，俄罗斯无产阶级在列宁的领导下，推翻了资本主义制度，建立起了世界上第一个无产阶级专政的社会主义国家。这标志着人类社会历史进入了社会主义新世界。
相关评价
恩格斯对第二次技术革命给予了高度评价。他认为，这次革命是巨大的，因为它引入了电力的利用，这为能源的互相转化提供了可能，包括热能、机械运动、电能、磁能和光能，并将它们应用于工业中。这使得工业几乎完全摆脱了地理条件的限制，成为消除城乡对立的最有力的工具。恩格斯的评价表明，他认为第二次技术革命具有革命性的意义，并且对社会产生了影响。
英国物理化学家彼得∙阿特金斯(Peter Atkins)评价德米特里·门捷列夫创造的元素周期表时，写道：“元素周期表是化学领域最重要的贡献。”恩格斯曾高度评价说：“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学史上的一个勋业，这个勋业可以和奥本·勒维耶(U Le Verrier)计算出尚未知道的行星海王星轨道的勋业居于同等地位。”
参考资料
Michael Faraday.大英百科全书.2023-04-06
Michael Faraday(1791-1867).英国皇家研究院（the Royal Institution）.2023-04-10