从17世纪到19世纪初期，正当列强和诸侯之间的纷争仍在继续，《威斯特伐利亚条约》（1648年）的拼凑物向《维也纳条约》的拼凑物转变的时候；同时，正当远洋航行把欧洲的影响传播到了全世界的时候，人类知识的稳步增长，以及人们对自己所生活的世界的理解的全面整理，正在欧洲和欧化的世界中进行着。
这种发展，与政治生活没有什么联系，在整个17和18世纪，对政治生活上也没有产生什么显著的直接的效果。在这一时期，也没有对民众的思想上产生重大影响。这些反应要晚一些才体现，到19世纪的后半期，才充分显露出来的。这个进程主要是在生活富裕、有着独立精神的人的小范围世界中进行。如果没有这些英国人所谓的“绅士”，科学方法就不会在希腊产生，也不会在欧洲得到复兴。大学在这一时期的哲学和科学思想的发展中也扮演了重要的角色，但不是最主要的角色。依靠资助的研究倾向于胆小和保守，除非受到独立精神的鼓舞。它们大多缺少主动性，抵制革新。
我们在前面曾经提及1662年成立的皇家学会，以及它在实现培根“新大西洋”梦想中所起的重要作用。整个18世纪，有关物质和运动的一般概念已经很清楚了；数学大有进步；显微镜和望远镜等透视镜片的用途也得到了系统的发展；分类自然史恢复了活力，解剖学也有了巨大的复兴。由亚里士多德设想过，达·芬奇（1452年－1519年）预示过的地质学也已开始它对“岩石的记录”进行解释的伟大工程。
自然科学的进步，对冶金学也产生了作用。冶金学的进步使得铁和其它原料的更大规模的、更大胆的制造成为可能，也对实用性的发明产生影响。机械制造出现了新的领域和新的丰富程度，对工业产生了革新性的影响。
1804年，特里维希克把瓦特的蒸汽机应用在运输工具上，制造出了世界上第一辆机车。1825年，在斯托克顿和达林顿之间，第一条铁路建成通车，不久斯蒂芬森的“火箭号”火车，已经能够载着13吨的车厢，每小时运行40公里了。1830年以后，铁路迅速发展。到19世纪中期，铁路网已经遍布欧洲了。
陆上运输的最快速度，在人类生活中很长时间是固定的，这时突然发生了变化。拿破仑在俄罗斯惨败之后，花了312个小时，才从维尔纽斯附近回到巴黎。其旅程约长1400英里。他用尽当时一切便利的条件，他的速度为平均每小时5公里。一个普通的旅行者即使是用两倍的时间也无法走完这么长的距离。这与公元1世纪罗马和高卢之间旅行的最高速度差不多。现在，突然发生了巨大的变化。铁路使任何普通旅客要走这段旅程，都用不了48小时。换句话说，它将主要的欧洲距离，都缩短到了过去的十分之一。这就使得行政区域有可能统治的面积比以前一个政府所能统治的最大区域大十倍。不过，这种可能性的丰富的意义还有待于人们去实现。在欧洲，以前骑马和公路时代划定的疆界依然可见；而在美洲，这种影响是直接的。对于正在向西扩张的美国来说，即使是穿越大陆的遥远的边境。这意味着到达华盛顿的一个持续稳定的通道的可能性，这意味着在过去不可能的广阔区域里维持统一。
轮船要比蒸汽机车出现的更早一些。1802年，“夏洛特·丹尼斯”号蒸汽船已经在克莱德运河口进行了试航；1807年，美国人富尔顿用英国制的发动机，制造出“克拉蒙”号蒸汽船，并在纽约附近的哈得孙河上往返航行。最早下海的船，也是美国的，是一艘名叫“菲尼克斯”的蒸汽船，它从纽约出发，航行到了费城。最初横渡大西洋的蒸汽船（也使用风帆）名叫“萨凡纳”，也是一艘美国船。但这些都是明轮轮船，而明轮轮船不适于在海上航行。轮桨太容易破裂，这样船就无法继续前行。过了好久，人们才研究出了螺旋桨轮船。在螺旋桨船付诸使用前遇到过很多的困难。一直到19世纪中期，蒸汽船的载重量才超过帆船。从此，海上运输发展迅速。人们第一次能够在海洋航行时大致确定他们到达的时间。原来横渡大西洋是一个要花费几个星期的不确定的冒险——有时甚至几个月的时间——现在加速了，到1910年，在使用最快的蒸汽船的情况下，只需5天，而且几乎按照预先通报的时间到达。
与海上、陆上蒸汽机运输工具同时发展起来的，还有另一种新研究为人们带来了便利，即由伏特、伽瓦尼和法拉第等人进行的电力研究。1835年，电报出现；1851年，最早的海底电缆在法国和英国之间铺设成功。不过几年的时间，电报系统就遍布整个文明世界了。以前从一个点到另一个点缓慢传播的消息，现在可以同时传遍世界了。
铁路和电报，在19世纪中期被认为是不可思议的、最革命的发明，但他们只不过是更广泛的发明进程中最简单、最粗糙的成果。与以前任何时期的发展进步相比，技术知识和技能以飞快的速度发展，并达到了非常广泛的领域。在日常生活中，人们将力量扩展到各种结构性的材料上，这种情况最初并不明显，但后来却极为重要。18世纪中叶以前，人们用木炭把铁从矿石中提炼出来，制成小块，再锻打成一定形状。它只是工匠的材料。其品质和处理方式大大的依赖于铁匠个人的经验和聪明才智。在这种情况下，能够被处理的最大的铁块（16世纪）最多两三吨（因此，大炮的体积也一定会受到限制）。18世纪，鼓风炉出现，并随着焦炭的使用而日益改进。在18世纪以前，我们看不到碾压的铁板（1728年），以及碾压的铁条和铁杆（1783年）。而奈斯密斯的气锤，直到1838年才出现。
在古代，因为冶金技术低劣，无法利用蒸汽。在有铁板可用之前，不要说蒸汽机，就是原始的抽水机，都不能发展。早期的发动机在现代人眼里只不过是一堆可怜笨重的铁家伙，但在当时，这是冶金科学所能达到的最高程度。1856年，出现贝西默冶铁法，不久又出现平炉冶铁法（1864年），这些发明使得各种钢铁可以用前所未有的方法和规模进行熔化、提炼和铸造。今天，人们可以看到炙热的钢水在熔炉里沸腾着，就像牛奶在电炉中翻滚。人类以往有各种各样的进步，但就其成果而言，没有什么成果可以比得上现在能够自由制造巨型钢铁和控制钢铁成分了。铁路和初期的机器，还只不过是新的冶金技术的初步使用，随后又出现了各种钢造船只、巨型桥梁、新型钢铁建筑。人们意识到以前修的铁路轨道太窄时已经太晚了，否则，人们就可以在更大的范围里以更加稳定和舒适的方式旅行。
19世纪以前，世界上没有载重超过2000吨的船只，而现在载重5万吨的油船已不足为奇。有些人藐视这些进步把它当作是“量变”的过程，但这种藐视，只不过是暴露了那些满足于现状的人的知识的有限。当时的巨型轮船和钢骨建筑，并非如他们想象的那样，只是以前小船或小建筑的放大，其实它们是一种完全不同的新生事物。建造得更轻巧、更坚固，使用更好，更坚固的材料。这是经过精细、复杂的计算的，而不是单凭先例和经验。在旧的房屋和船只中，材料是决定性的——人类必须完全服从材料及其要求；而在新式的同类事物中，材料服从于人们的要求，按照人们的需要被任意使用。人们从矿山和海底中挖出的煤、铁和沙，经过熔铸锻造，居然被建成辉煌的闪亮的钢铁玻璃的大楼，巍然耸立在繁华的都市中，甚至高达600英尺！
我们已经通过举例，对钢铁的冶金知识的发展及其后果进行了详细的描述。铜和锡及许多在19世纪以前人们没有认识的其它的金属，比如镍和铝，关于它们冶炼过程也有类似的经历。正是通过伟大的、不断增长的对物质（如各种玻璃、岩石和石膏、各种染料与纺织品）的控制，机器革命的主要胜利实现了。然而，我们还处于事件的初级成果阶段。我们有了这种能力，但我们还要学习怎么使用这种能力。第一批接受科学的礼物的许多人，都是粗鲁、俗气、愚蠢而可怕的。各行各业的专家，还无法开始处理在他们处置下的无尽的事物多样性。
机器制造能力发展的同时，新的电学也发展起来。直到19世纪80年代，这种新发明才产生出令人印象深刻的结果。此后，电灯和电力牵引突然出现。能量能够转换，并且就像水可以通过水管传送一样，能量可以通过导线传送，并根据人们的选择把它转变为机械运动、光或者热，这样的观念开始传送到普通人的思维中。
英国人和法国人是这场伟大的知识增长时代的最初领导者。后来，在拿破仑的统治下学会谦虚的德国人，在科研方面表现出极大热情和坚忍不拔的精神，最终超过了这两个领导者。英国科学的大部分都是由一些处于学术中心之外的英格兰人和苏格兰人创造出来的。
当时英国的大学正处于教育水平退步的状态，大多只教授死板的拉丁文和希腊古典文学。法国的教育也被耶稣会学者的古典传统所支配。因此，对德国人来说组织一个研究者团体的团体并不难，它与研究的可能性相比确实很小，但与英法的发明家和研究者的小团体相比已经很大了。科学研究和实验工作使得英法成为当时世界上最富有、最强大的国家，却没有使科学家和发明家变得富有和有权势。真正的科学家有必要远离世俗，他们太关注于自己的研究，而不会计划和安排怎么以此来赚钱。因此，科学家的发明所带来的经济利益，就很容易、很自然的落到了更想获得它的人的手中。我们会发现，每一次科学和技术发展的新阶段，都会产生大量的富人。虽然他们不像经院派学者和牧师一样侮辱性的、杀鸡取卵般的对待科学家，却也仍忍心让给他们带来利益的人挨饿。他们认为，发明家和科学家天生就是为更加聪明的人从他们身上获益的。
在这一点上，德国人要聪明一点。德国的“学者”，并不对新的学说抱强烈的敌视态度。他们允许新学说自由发展。德国的商人和制造家也不像他们的英国竞争者那样藐视科学家。德国人相信科学就像是栽培的农作物一样，需要肥料。所以他们给了科学家大量机会；他们在科学工作上的公共开支也是相当大的，这种开支也得到了丰富的回报。19世纪后半期，德语已经成为那些想在以后他们在部门里的工作上跟得上的学生必修的语言，在很多学科，尤其是化学，德国已超他的西方邻国，取得了巨大的优势。德国科学在十九世纪六七十年代所做的努力，到了八十年代之后就开始显现成效了。德国的工业和技术取得了对英法的稳定优势。
80年代，随着一种新型发动机的使用，开辟了发明史上的新纪元。这种发动机是用爆炸性混合物的膨胀力来代替蒸汽的膨胀力。这种重量轻、高效率的发动机最初被用在汽车上，最后发展到足够轻和有效率到可以使飞行——长久以来就被认为是可能的——成为一个实际的成果。1897年，华盛顿史密斯研究所的兰利教授成功发明出飞行器。虽然这种飞行器体积很小，还无法载人。到1909年，飞机已经可以载人。在火车和汽车的公路运输完成之后，人类交通的速度似乎已不再能提高，但飞机发明之后，地球上从一个点到另一个点的有效距离又缩短了很多。18世纪，从伦敦到爱丁堡需要8天；而到了1918年，英国航空运输委员会报告：几年之内，从伦敦到墨尔本之间这样环绕地球半周的旅行，只需要8天就可以完成。
我们不必太强调从一地到另一地时间上显著的缩短。这仅仅是人类能力可以达到的更深远更重大的发展中的一个方面而已。例如，农业科学与农业化学方面，在19世纪中也取得了同样的进步。人们学会了使用肥料，在同样大的范围内，土地的产量比17世纪时多了4到5倍。医学方面也有惊人的进步；人类的平均寿命增加了，日常的工作效率也提高了，由病痛引起的生命的浪费也减少了。
总之，在这一时期，人类的生活发生了剧变，开辟了历史的新纪元。人们在100多年的时间里，就完成了机器革命。在这段时期中，人类在其生活的物质条件方面迈出了非常大的一步，远远超过了从旧石器时代到农业时代，或从埃及的斐比时代到乔治三世时代所取得的一切成果。人类事务上一种新的、巨大的物质架构已经出现。很明显，它要求我们在社会、经济及政治方面做出重大改革。不过这种改革，还要等到机器革命的进一步发展才有可能，现在还只是一个开端。
