第二次技術革命是以電力技術第二次技術革命為中心的技術革命。它始于19世紀的70年代，在美國開始，以美國、德國為中心，及到世界各主要資本主義國家。
由于資本主義經濟從自由競爭轉向壟斷，工業化由輕工業向重工業轉變，新能源動力成為社會需求，自然科學領域的全面發展推動了電磁理論的誕生。這次技術革命以電力的應用為標志，由于電力的應用帶來了許多發明和創新，如電話、電燈、電報等，人類進入了電氣化時代。在電力的基礎上，誕生了許多新興工業部門，包括電力工業、汽車工業、石油工業、化學工業和中航工業等，這些行業的興起使得資本主義國家的工業結構和經濟結構發生了轉變。
第二次技術革命改變了19世紀末到20世紀初的生產、生活狀況。同時，這次技術革命加速了壟斷資本主義的形成，加劇了資產階級與無產階級之間的矛盾，促進了無產階級革命建立新型社會主義生產關系。
產生背景及條件
在19世紀下半葉到20世紀初，隨著資本主義經濟由自由競爭向壟斷過渡，工業化從以輕工業為主導轉向以重工業為主導，新能源動力成為急需解決的社會需求，也成為第二次技術革命興起的基本動力。19世紀自然科學的全面發展，特別是電磁理論的建立，為第二次技術革命奠定了科學理論基礎。與第一次技術革命不同的是，電力技術革命是在電磁理論形成和發展的基礎上完成的。
國家統一
在德國統一前，它是由許多分散的封建制據邦國組成的，其中奧地利和普魯士王國是最大的兩個邦國。普魯士通過1848年的革命后，農業朝著資本主義的方向發展，并且恢復了關稅同盟和自由貿易政策，經濟實力迅速趕上和超過了奧地利。在這個時機下，奧托·馮·俾斯麥利用了有利的條件，通過多次戰爭的勝利，宣告了德意志帝國的成立，標志著德國統一的最后完成。國家的統一為德國資本主義經濟的發展創造了一個安定的和平環境，并促進了科學技術的進步。帝國政府通過制定和推行一系列政策，如貨幣法、銀行法、保護關稅法等，統一了德國的貨幣制度、商法、對外貿易和交通運輸業等事務的管理。這些政策和措施消除了德國經濟上的分裂狀態，并加速了國內市場的形成。特別是保護關稅法提高了進口稅的稅率，排除了外國商品的激烈競爭，使資產階級能夠牢固地控制國內市場，并在國際市場上以低于成本的價格與外國商品競爭。這些政策和措施為德國的資本主義工業和交通運輸業的大發展創造了良好的條件，促進了科學技術的研究和發展。
外部環境
1871年5月10日，德國在普法戰爭中獲勝，并與法國簽署了法蘭克福和約。根據和約，德國獲得了阿爾薩斯和林的一部分，并擁有了工礦企業和鐵礦資源。這使得德國的紡織工業和鋼鐵產量大幅增加，成為歐洲最大的鋼鐵生產國之一。此外，德國還從法國索取了五十億太平洋法郎的戰爭賠款，其中一部分用于鞏固金本位制和償付國家債務，大部分則投資于工業建設和軍備加強。這為德國的經濟提供了動力，推動了生產力和科學技術的發展。
教育方面
德國在十九世紀初就開始注重教育，并將其視為國家發展的關鍵。隨著工業革命的進行，德國進一步加大了對教育的投資。教育經費占國民生產總值的比例不斷增加，為教育事業的發展提供了物質基礎。德國實行了普遍初等義務教育制度，并發展了中等教育、職業教育和技術教育。他們還注重師范教育，建立了教育科學研究和師資培養系統。對于高等教育，德國進行了改革，強調教育與科研、基礎與專業訓練相結合，成立了各類高等專業學院。到1911年，德國的國民學校達到62037所，學生人數達到1034萬人，中等技術學校的學生人數達到135.6萬人。在校大學生達到7.7484萬人，平均每萬人中就有11.6位大學生，居歐洲之首位。此外，德國在減少文盲方面也取得了成就。德國的教育事業的發展不僅培養了科學家，而且還涌現出了許多科學家，他們的成就對于經濟的發展具有重要意義。德國的教育事業的開拓和發展為德國成為第二次技術革命的策源地起到了重要作用，形成了一支以近代自然科學理論為基礎的新型工程技術人才隊伍。
科學技術與工業生產相結合
德國在19世紀中期以后的世界經濟發展中起到了關鍵作用。德國通過建立各種科學研究所和實驗室，以及聘請科學家來進行研究，形成了一個科學研究網絡。與此同時，德國還在基礎科學研究和應用科學研究之間建立了聯系。特別是在化學領域，德國取得了許多技術成就，如合成染料、香料、糖精和炸藥等。此外，德國還在電氣工業方面取得了重要突破，如發明了發電機和內燃機。這些成就使得德國成為第二次技術革命的先驅，并在發電、交通和化學等領域取得了成就。德國的成功歸功于其將科學研究與工業生產相結合，以及對基礎科學和應用科學的重視。
思想發展
德國以其敢于革新的精神和民族特性，在第二次技術革命中扮演了重要角色。盡管德國與英國、法國等歐洲國家一樣具有悠久的科學傳統和強大的自然科學基礎，但由于起步較晚，德國在第一次技術革命完成時才開始自己的技術革命。為了迎頭趕上并超越先進國家，德國采取了對外來文明的包容、吸收和整合，以及自強不息、科學求實、大膽創新和注重實效的創業精神。在這個過程中，德國形成了一種自強不息、科學求實、大膽創新和注重實效的創業精神。與此同時，德國的思維活躍，各種思想方法得到了發展，從而指導人們采用數學、觀察和實驗的方法進行系統綜合的研究，促進了德國科學和新技術的發展。德國科學家具有歷史眼光和哲學批判精神，注重科學的發展方向和協作精神，這對德國科學技術的發展產生了深遠影響。德國的刻苦研究和發展觀念進一步推動了創造性的思考和探索，使德國在學術上達到了歐洲最高水平。
發展過程
19世紀70年代開始，電磁學的發展促進了電能的利用，電氣的發明和內燃機的創制引發了第二次技術革命，由此人類從蒸汽時代跨越到電氣時代,這個進程大約持續到20世紀上半葉。
發電機的問世和電能的應用標志著這次技術革命的開始。1831年，邁克爾·法拉第發現了電磁感應現象，證明了運動的磁能能夠產生電流。隨后，人們根據電磁學原理制造出了各種形式的電磁發電機。例如，1834年，俄羅斯科學家雅科比研制出了一種旋轉的直流電動機，英國儀器制造商克拉克制造了第一臺商用直流發電機，美國鐵匠達文波特也在同一年制造了以電池組為電源的直流電動機。然而，這些直流發電機由于使用了磁性較強的電磁鐵來產生磁場，電功率并不高。
直到1867年，德國的西門子股份公司根據自激原理成功研制出了自激式直流發電機，這標志著發電機的廣泛應用進入了一個新的時代。1870年，比利時的格拉姆以西門子電機為模型，研制出了具有環形電樞的直流發電機。1872年，德國的阿爾特涅克發明了鼓形電樞，進一步改進了直流發電機的性能。
與此同時，交流發電機在19世紀70-90年代也得到了快速發展。1878年，俄羅斯的亞布洛契可夫研制出了多相交流發電機。1885年，意大利物理學家法拉里提出了旋轉磁場理論，并制造了二相異步電動機的模型。1889年，俄國電工多里沃-多布羅沃利斯基發明了三相異步電動機，并隨后又發明了三相變壓器。
發電機在19世紀80年代得到了大規模的應用，這一時期遠距離電力傳輸方法的發展以及大功率電站的建設使得電能可以被遠距離傳輸，人類社會也由此邁入了電氣時代。1876年，美國人貝爾發明了電話，發明家托馬斯·愛迪生則發明了電燈、留聲機和電影放映機等。1896年，意大利的古列爾莫·馬可尼發明了無線電通訊，而1929年，英國發明家貝爾德則發明了電視機。
電力工業的發展也推動了新型動力機器——內燃機的創造。隨著電氣時代的到來，蒸汽機逐漸落后，它的功率已經遠遠不能滿足工業發展的需求。在這樣的背景下，內燃機應運而生。1869年，法國人里諾制造出了世界上第一臺實用的爆發式內燃機。1876年，德國工程師奧托制造了四沖程往復活塞式內燃機，它的效率比相同燃料消耗的蒸汽機提高了一倍。隨后，汽油機、柴油機和轉子發動機等內燃機系列的問世進一步促進了相關工業的發展。
在化學工業方面，相繼問世的化學產品包括人造纖維、炸藥、合成汽油和合成氨等。在交通運輸業方面，19世紀末出現了新型交通工具——汽車，而在20世紀初，飛機也成功進行了試飛。其他行業也出現了技術發明和創新。
代表人物
邁克爾·法拉第
邁克爾·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日）是一位英國物理學家和化學家，被公認為"電學之父"和"交流電之父"。法拉第出生于一個貧困的家庭，沒有接受過正規的教育。通過自學和成為學徒，他成為一名分析化學家，并發現了許多有機化合物。隨后，法拉第的研究重點轉向電磁學。1821年，他發明了第一臺電動機，1831年又發明了第一臺發電機。他還證明了電與化學鍵之間的關系，發現了抗磁性，并為詹姆斯·麥克斯韋建立磁場理論提供了大量實驗和理論基礎。1867年，邁克爾·法拉第去世后被安葬在倫敦的海格特公墓。
電力成就
法拉第在研究奧斯特電流磁效應的基礎上，深入分析了電流的磁效應，并相信磁應該也能產生電。他進行了一系列實驗，包括將四氧化三鐵靠近導線和懸掛的銅環等，但都沒有成功地產生電流。然而，1831年，法拉第最終發現了當磁鐵在導線旁邊運動時，導線中會產生感應電流。他還發現，一旦磁鐵停止運動，即使非常靠近導線，也不會產生電流。法拉第將這一現象命名為"電磁感應"，并向倫敦皇家自然知識促進學會作了關于電磁感應實驗的總結報告。這一發現對電磁學的發展產生了重要影響，奠定了電磁感應定律的基礎。
化學成就
法拉第在擔任戴維助手期間，用氯化鈉的水溶液中通電獲得氯，并發現了兩種碳化氯。法拉第曾發明一種加熱工具（即本生燈的前身）在實驗室內被廣泛應用。法拉第發現了苯等多種化學物質。法拉第還發現了電解定律，對于化學的進步起到了積極作用。人們為了紀念法拉第，以他的名字法拉（farad）作為國際單位制中的電容單位。
詹姆斯·克拉克·麥克斯韋
詹姆斯·麥克斯韋（James Clerk Maxwell，1831-1879）是一位英國物理學家和數學家。他于1831年6月13日出生于英國蘇格蘭愛丁堡，并于1879年11月5日在劍橋大學去世。麥克斯韋是經典電磁場理論的創始人，也是統計物理學的奠基人，同時還擔任過卡文迪許實驗室的第一任主任。麥克斯韋建立了麥克斯韋方程組，將所有電磁學規律總結為一組方程。他提出了光的電磁理論，預言了電磁波的存在，從而實現了光學與電磁學的統一。此外，他還提出了麥克斯韋速率分布律，為統計物理學做出了重要貢獻，同時在色度學領域也有成就。
四元方程組
在詹姆斯·麥克斯韋出現之前的很長一段時間里，人們對電和磁進行了廣泛的研究，并意識到它們之間存在密切的聯系。各種適用于特定情況的電磁定律已經被發現，但在麥克斯韋之前，尚未形成一個完整而統一的理論體系。麥克斯韋通過列舉四個簡潔而復雜的方程組，準確地描述了電磁場的特性以及它們之間的相互作用關系。他將各種混亂的現象歸納為一個統一且完整的學說。麥克斯韋方程組在理論和應用科學中已廣泛應用了一個世紀。這些方程為我們深入理解電磁現象，推動了電磁學的發展，同時也為電磁技術的應用提供了堅實的基礎。
光學成就
詹姆斯·麥克斯韋在1849年開始了他在愛丁堡福布斯實驗室的色混合實驗。當時，愛丁堡有許多對顏色感興趣的學者，包括福布斯、威爾遜和布儒斯特等，還有一些對眼睛感興趣的醫生和科學家。實驗的主要目的是觀察一個快速旋轉的圓盤上幾個著色扇形的顏色混合效果。麥克斯韋和福布斯最初進行的一個實驗是組合紅、黃和藍色以產生灰色。然而，他們的實驗失敗了，主要原因是藍色和黃色的混合并不像預期的那樣產生綠色，而是產生了一種淡紅色，這種組合再加上紅色無法產生灰色。
接著，詹姆斯·麥克斯韋改進了他們的色螺旋盤，這是基于他的導師福布斯在1849年發明的，它有兩套不同顏色的著色紙，可以在盤上靈活排列成可調整的扇形。當色盤旋轉時，這些顏色在眼中混合。麥克斯韋還使用了一套直徑較小的可調扇形，以便進行更準確和精密的色彩比較。通過反復實驗和比較，麥克斯韋根據各種顏色的角度顯現，列出了色方程式。在實驗后，麥克斯韋成功地區分出了三個新的光學變量：色彩（光譜色）、色輝（飽和度）和燈色蔭（照度）。他創立了定量色度學這一學科，證明了各種顏色可以通過三種光譜刺激源的混合來配制。他還證實了托馬斯·揚關于色視覺的三個感受器的理論，并證明了色盲的原因是一個或多個感受器無效。
1868年，詹姆斯·麥克斯韋設計了一個稱為“色箱”的工具，在生理視覺領域做出了重要貢獻。直到今天，在生理視覺學科中，人們將由特定區域產生的一條黑斑稱為“麥克斯韋斑”，以紀念麥克斯韋在這一領域的工作成果。1861年，麥克斯韋在皇家研究院展示了第一張三原色彩色照片，這無疑是光學領域的一個重要里程碑，為后來的光學研究和彩色照片的發展奠定了基礎。
土星光環運動穩定性
1855年，24歲的青年麥克斯韋研究了土星光環的運動穩定性的問題。他首先利用引力勢函數的泰勒級數展開式研究了皮埃爾-西蒙·拉普拉斯的固體環模型，結果數學分析表明，該固體環的運動是不具有穩定性的。在放棄固體環模型之后，詹姆斯·麥克斯韋又嘗試使用了不同種類的環狀結構模型，最終求出了土星光環運動方程的穩定解。
節速器
1867年，麥克斯韋借助于優美的特征函數（characteristic function）概念，發表了三篇幾何光學方面的文章，探討了哈密頓（Sir William Rowan Hamilton,1805.8.4-1865.9.2）的正則方程在透鏡組方面的應用。而在進行電阻實驗的過程中，麥克斯韋仔細考察了節速器（speed governor）保持線圈勻速旋轉的運動過程。1868年，在參閱別人相關文章的基礎上，詹姆斯·麥克斯韋在英國《皇家學會報告》（Proceedings of the Royal Society）第100卷上發表了題為《論節速器》（On Governors）的論文，該文對節速器的運動問題作了分析學的處理。他不僅確定了穩定性條件，同時在考慮阻尼效應的情況下，探索了不穩定性的條件。正因如此，這篇文章實際上開創了控制論的先河。
分子運動理論
1859年，在讀完魯道夫·克勞修斯（Rudolf Julius Emanuel Clausius,1822.1.2-1888.8.24）寫的有關氣體分子運動論的論文后，詹姆斯·麥克斯韋開始將注意力轉向了氣體分子運動理論方面。麥克斯韋不僅提出了“麥克斯韋妖”（Maxwell’ sdemon）的概念，并且通過深入研究氣體分子的速度分布得到了“麥克斯韋分子速度分布律”，從而對分子運動論的創立和發展起到了關鍵性作用。麥克斯韋在分子速度分布律的研究中首次系統地應用了概率理論，這不僅開啟了物理學研究的新方法，更導致了統計力學的誕生。1871年，麥克斯韋編寫出版了《熱的理論》（Theory of Heat）。
電磁學方面
自1854年起，剛剛結束學生身份的詹姆斯·麥克斯韋就已經著手做相關的電磁學研究了。直到他去世為止，他關于電磁現象的物理研究持續了長達25年的時間。麥克斯韋不僅認真研讀了邁克爾·法拉第的《電學實驗研究》，而且在威廉·湯姆森（Lord Kelvin，即威廉·湯姆森）的影響下，特意關注了喬治·斯托克斯（Sir George Gabriel Stokes,1819.8.13-1903.2.1）的流體力學工作。
1855年，英國物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋發表《論法拉第力線》，將磁現象歸結為力和場。1862年，英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋發表《論物理力線》，提出了位移電流和渦旋電場兩大假設，并提出光波就是電磁波的理論，將電、磁、光理論進行了綜合。隨后，他又于1863年發表《論電學量的基本關系》，1864年發表《電磁場的動力學理論》，1865年預言了電磁波的存在。1873年出版《論電和磁》(也譯作《電磁學通論》)，完成邁克爾·法拉第概念的完整數學表達式，即嚴整描述宏觀電磁現象的麥克斯韋方程組，建立了系統嚴密的電磁場理論。
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）是一位英國物理學家，出生于曼徹斯特近郊的沙弗特。他是倫敦皇家自然知識促進學會的會員，在熱學、熱力學和電學方面做出了重要貢獻。由于他的杰出成就，皇家學會授予他最高榮譽的科普利獎章（Copley Medal）。為了紀念他，人們將能量或功的單位命名為“焦耳”，簡稱為“焦”。此外，他的姓氏的第一個字母“J”也被用來標記熱量和功的物理量。
焦耳最初的研究方向是電磁機，他想將父親的釀酒廠中應用的蒸汽機替換成電磁機以提高工作效率。1837年，焦耳裝成了用電池驅動的電磁機，但由于支持電微機工作的電流來自鋅電池，而鋅的價格昂貴，因此用電磁機反而不如用蒸汽機劃算。焦耳的最初目的雖然沒有達到，但他從實驗中發現電流可以做功，這激發了他進行深入研究的興趣。
1840年，焦耳把環形線圈放人盛水的試管內，測量不同電流和電阻下的水溫。通過這一實驗，他發現:導體在一定時間內放出的熱量與導體的電阻及電流強度的平方之積成正比。四年之后，俄羅斯物理學家楞次公布了他的大量實驗結果，從而進一步驗證了焦耳關于電流熱效應之結論的正確性。因此，該定律稱為焦耳-楞次定律。
焦耳-楞次定律
1840年，焦耳發現了物體在磁化過程中只能達到一定的"磁飽和狀態"，無法超越這個狀態。他進行了長期的實驗研究，研究了由電流運動產生的熱能，并得出了一個定律，后來以他的名字命名。根據這個定律，電流通過導體時所產生的熱量與電流的平方和導體電阻的乘積成正比。這個發現被發表在1840年倫敦皇家學會的《筆錄》上。四年后，俄國物理學家伊·赫·楞次公布了他的大量實驗結果，進一步證實了焦耳關于電流熱效應的結論的正確性。因此，這個定律被稱為焦耳-楞次定律。
能量守恒定律
焦耳的主要貢獻是研究熱和機械功之間的當量關系。他通過一系列實驗，測定了不同物質在不同條件下的熱功當量。焦耳的實驗包括使用磁電機產生電流通入導體，比較在通路和斷路時所作的功與產生的熱量，以及使用壓縮空氣和流體摩擦來測定熱功當量。盡管實驗方法和材料不同，但結果相差無幾，并逐漸趨近于一個確定的數值。最終，焦耳將多年的研究成果寫成論文，并發表在倫敦皇家自然知識促進學會的《哲學學報》上。焦耳的研究為能量守恒定律提供了強有力的證據，使他成為該定律的發現者之一。
焦耳一湯姆孫效應
1852年，焦耳和W.威廉·湯姆森（即開爾文）發現了氣體自由膨脹時溫度下降的現象，這一現象被稱為焦耳-湯姆孫效應。這個效應在低溫和氣體液化方面有廣泛的應用。焦耳還對蒸汽機的發展做出了貢獻，還首次計算了與氣體分子相關的速度。1850年，焦耳被選為英國皇家學會的會員。為了紀念他在科學發展中的成就，人們將能量和功的實用單位命名為"焦耳"，這個單位至今在國際單位制（SI）中仍然沿用。
威廉·康拉德·倫琴
威廉·康拉德·倫琴(WihelmKonrad Rontgen )](1845~1923年)倫琴是德國物理學家。1895年11月8日他在一次真空陰極管放電現象的實驗中,發現了一種新的放射線一X線。同時研究了此種射線的性質。并完成了《一種新射線》和《關于X射線的三份報告》。這三份研究報告成為X線發現和研究的經典文獻。由于這一重大發現，倫琴被幾乎所有的歐美有關科學學會授予名譽會員的稱號。1901年倫琴由于發現X線而榮獲全世界首次頒發的諾貝爾物理學獎。
X線
1895年11月8日，威廉·倫琴在進行陰極射線實驗時，將密封的玻璃管完全覆蓋上厚黑紙，以避免光線的干擾。然而，當他接通陰極射線管的電路時，發現附近一條長凳上的一個熒光屏開始發光，看起來就像是受到了一盞燈的刺激一樣。當他斷開陰極射線管的電流時，熒光屏也停止發光。經過研究，倫琴確定熒光屏的發光是由射線管中發出的某種射線所引起的。由于當時對這種射線的本質和屬性了解甚少，所以他將其命名為X射線，表示未知的意思。
在發現X射線后不久，倫琴讓他的妻子將手放在X射線和照相底片之間，拍攝了世界上第一張X光照片。這張照片清晰地顯示了倫琴夫人手骨的結構，以及手上戴戒指的陰影。威廉·倫琴于1895年12月28日發表了題為《一種新的射線—初步報告》的論文，并向威爾茨堡物理學醫學協會作了報告。他在報告中宣布發現了X射線，并描述了這種射線具有直線傳播、強大的穿透力和不受磁場偏轉的性質。這一發現立即引起了反響。1896年1月4日，柏林物理學會在其成立50周年紀念展覽會上展出了X射線照片。1月5日，維也納的《新聞報》率先報道了這一發現。1月6日，《每日記事》報紙在倫敦發布了這一消息，宣稱發現了X射線。這些宣傳轟動了全球學術界。威廉·倫琴的論文《初步報告》在短短三個月內印刷了五次，并迅速被翻譯成英語、法語、意大利語、俄語等多種語言。
德米特里·門捷列夫
德米特里·門捷列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev，1834~1907年）曾這樣評價科學，“通過它，我們可以發現自然界普遍存在的某個主要規律，并尋找到促成該規律形成的起因。”門捷列夫的偉大功績就在于他創建了元素周期表，并發現了他所謂的“主要規律”。
元素周期表
1869年3月，德米特里·門捷列夫創造了化學元素周期表。在門捷列夫之前，已經有多位科學家在探索元素分類方式并提出了多種探索性周期表。德米特里·門捷列夫的周期表之所以被廣泛接受，不僅因為他對元素分類更準確，總結出了一個重要的科學規律——元素周期律，而且他對此進行了進一步的闡釋和分析，揭示了已知化學元素之間的分類關系，并根據這些關系預測了一些尚未發現的元素的存在及其可能的性質。
1868年至1871年，根據門捷列夫在建立的元素周期表，他編寫了一本名為《化學原理》的化學教材參考書，該書共有四卷，而且在他生前還重新出版了八次。這本書使得當時的化學教材不再是各種元素和化合物資料的雜亂無章的堆積，而是成為一個有條不紊的整體。在這本書中，德米特里·門捷列夫明確地定義了化學元素周期律：元素以及由元素形成的單質和化合物的性質隨著它們的原子量變化而發生周期性的變化。他將元素的性質與原子量之間的關系提升到了理性的階段。
主要成就
電力技術
這次革命的第一個重要內容，是電力技術得到廣泛的開發和應用。這種開發和應用包括工業動力、民用照明通訊等幾個方面：1866年，德國的西門子股份公司發明了自激發電機，1889年，俄的多里沃一多布羅勿斯基發明了三相異步電動機，分別使直流發電機和交流發電機達到實用水平發電廠的建立和高壓輸變電技術的發明，使遠距離輸電問題獲得了解決電被應用于人類物質生產和社會生活各個領域，人類在繼蒸汽機時代后，進入了電力時代;1844年爾斯發明了有線電報。1876年貝爾發明了電話。1897年托馬斯·愛迪生發明了電燈。1895年古列爾莫·馬可尼和波波夫又實現了無線電通訊。
化學工業
第二次科技革命的第二個重要內容，是化學工業的興起與發展。隨著有機化學結構理論的發展，有機化學在應用方面亦碩果累累。人造染料塑料、橡腔、纖維等數以百計的新產品陸續問世。瑞典化學家諾貝爾和德國化學家赫普還先后發明了確化甘油炸藥和梯恩梯炸藥。這些發明為化學工業的興起奠定了基礎。
內燃機
內燃機的發明和應用，是本次科技革命的第三個重要內容。1876年，德國人奧托成功制成了第一四沖程內(機)。1897年，德國工程師狄塞爾又制成了大功率的柴油機。內燃機的發明，不僅為工農業生產提供了新的使用方便和功率更大的動力機，而且促進了交通工具的巨大進步。1885年，德國工程師本茲和梅賽德斯-奔馳集團制成了內燃機汽車，1903年，美國人菜特兄弟裝置有內燃機的飛機試飛成功，內燃機還被應用于輪船和機車。
煉鋼材料
煉鋼技術的革新與發展，是第二次科技革命的第四項重要內容。長期以來，由于煉鋼技術落后，鋼的產量一直很低，價格也昂貴，阻礙了大工業的發展。1856年，英國冶金學家貝塞默首先發明了酸性底吹轉爐煉鋼法，并于1862年在倫敦國際展會上公開展出。法國工師馬丁和英國工程師托馬斯又于1865年、1875年先后發了平爐煉法和減性轉爐煉鋼法。上述三項發明，終于使以往單純靠體力和經驗進行的煉鋼法，轉變為可以大量生產的近代科學煉鋼法。
煉鋼材料
由于大機器生產的迅速發展，使鐵的用量劇增，從而促使冶金材料技術也獲得了發展。1735年英國人阿布拉罕·達比發明了焦炭煉焦法，使煉鐵技術有了重大進步。1750年亨茨曼煉出了較為純凈的鍋鋼。1784年考特發明了攪拌法煉鋼。1847年美國人凱利和英國人亨利·貝塞麥幾乎同時發明了吹氣煉鋼法，也叫空氣沸騰法，就是給煉鋼爐中的鐵水吹入空氣，去除鑄鐵中所含的碳，從而把鑄鐵煉成鋼。1864年德國人西門子股份公司和法國人馬丁共同創造了平爐煉鋼法。1877年，英國技師托馬斯發明了堿性爐襯，制成了堿性耐火磚。1878年托馬斯發明了堿性爐襯煉鋼法。轉爐煉鋼法的推廣使用，使鋼產量得到了大幅度的提高。
作用與影響
發展生產力
在十九世紀末二十世紀初，以電能為中心的科學技術迅速發展，與生產的關系日益密切。發電機等動力機的出現使得世界工業的動力設備得到迅速增加，從1870年的410萬匹馬力增加到1896年的1260萬匹馬力。內燃機的創造和廣泛應用促進了各工業部門的現代化和機械化，也導致對液體燃料的需求急劇增長，使得全球石油產量從1870年的80萬噸增加到1900年的2000萬噸。新的煉鋼技術的發明和采用，如托氏煉鋼法、電弧煉鋼法和感應電爐煉鋼法，推動了鋼鐵工業的大發展。生鐵產量從1870年的1400萬噸增加到1900年的4100百萬噸，鋼產量從52萬噸增加到2730萬噸，并出現了具有較好性能的多種合金鋼，大大提高了鋼產品的耐用性、強度和防腐性。這些進步促進了水陸交通運輸的發展，世界鐵路線長度從1870年的20萬9千多公里增加到79萬多公里，汽車數量到1914年增加到50萬輛以上。有機化學工業的建立和發展為現代化學工業奠定了基礎，對人類社會生產產生了影響。此外，科學技術的突破也極大地提高了農業生產力。
提高社會文明
第二次技術革命是以電能為核心。在這一時期，電力應用迅速發展，美國成為電力應用的領先者，1900年的電力發動機馬達總和達到40萬5千匹，40年后增長到4629萬1千匹。家庭電氣用具也普及起來，電報和電話的發明改變了信息傳遞的方式，開創了信息革命。電車和汽車的發明推動了城市交通的發展，使人們的活動范圍更廣，更具活力。化學的應用也得到了大規模發展，從煤焦油中制成了各種染料、藥物和化學產品，豐富了人類社會的物質文明。第二次技術革命增強了人類對自然的征服能力，改變了社會生活，提高了物質和精神生活的條件。整個世界充滿生機。
推動教育發展
第二次技術革命的發生推動了資本主義國家加快教育事業的發展。各國政府根據實際情況改革教育制度，增加教育經費，建設教育基礎設施，設立師范學校、技工學校和職業學校，推行義務教育，普及中等教育，并發展高等教育。例如，美國從殖民時期的九所學院到19世紀70年代后的563所高等院校，到20世紀初已發展成為科學研究和技術生產的中心。同樣，在日本，明治維新政府大力推行近代國民教育，使小學入學率在1910年前達到99%。同時，高等教育和研究機構也得到了發展，截至1918年，全國共有118所大學。各國高等教育的發展培養了大量科學技術、工商業管理和技術工人人才，推動了科學技術的快速發展。
發展第三產業
第二次技術革命的興起帶來了新的科學技術的發明和應用，使勞動生產率大幅提高。這種提高釋放出多余的勞動力，促使第三產業得到發展。因此，娛樂場所如高爾夫球場、賽馬場、網球場、棒球場、戲院、飯店和旅館等開始興起。特別是在英國，作為當時最富裕國家之一，它興建了許多供人們運動和娛樂的場所。第三產業的發展是社會進步的象征，它反映了隨著社會生產和物質財富的增長，人們有更多機會享受假日和節日，盡情享受人類社會的物質文明。
壟斷組織形成
壟斷組織的形成是由自由競爭引起的生產集中的結果。在第二次技術革命中，勞動生產率大幅提高，社會生產力迅速發展。為了追求更大的利潤，資產階級財團積極利用最先進的技術和工藝，通過吞并和并購中小企業，加快了生產和資本集中壟斷的進程，形成了各種壟斷組織，如卡特爾、辛迪加、托拉斯和康采恩集團有限公司。美國和德國的壟斷組織在新技術的開發和利用方面處于領先地位。這些壟斷組織之所以優越于競爭者，是因為它們規模大、技術裝備先進。它們通過收購發明專利權和改進技術來提高生產效率。在德國，電氣、化學等新興工業部門的企業以股份公司的形式建立起來，幾乎壟斷了整個德國電氣工業。第二次技術革命加速了生產和資本的集中，壟斷組織的形成將“自由競爭”的資本主義轉變為壟斷資本主義。
經濟發展不均衡加劇
第二次技術革促進了科學技術取得了巨大的進步，使得一些后起的資本主義國家能夠利用最新的科技成果和先進的管理方法，迅速趕超甚至超過了老牌資本主義國家。例如，在電力工業方面，美國和德國成為最發達的國家，而英國和法國的發展相對較慢。這種工業發展的不同速度導致各主要國家之間的經濟實力對比發生了劇烈變化，美國和德國超過了英國，法國落后于其他國家。而亞洲、非洲和拉丁美洲地區由于科技水平的滯后，與歐美國家的差距越來越大，最終淪為西方的殖民地和附屬國。因此，第二次技術革命加劇了經濟發展的不均衡現象。
變革組織管理制度
第二次技術革命帶來了科學技術的新發展，引起了生產組織和經營管理制度方面的變革。十九世紀末二十世紀初，在各個主要資本主義國家中都大力推行泰羅制。泰羅制是由美國工程師弗雷德里克·泰羅于1911年首創的，它通過記錄工人完成每個工序和動作所需的時間，研究最高效的工作方法，并設定生產規范和標準時間。工人根據完成任務和定額的多少獲得工資，超額完成任務可以獲得獎金，未完成任務則按實際完成數計算工資。泰羅制的實施使工人的勞動強度達到極高水平，資本家也能從中獲取更多利潤。盡管列寧將其視為資本家對工人的殘酷剝削手段，但泰羅制的科學管理原則符合資產階級的利益，因此被廣泛接受和應用于世界各工業國。這些變革為社會化大生產提供了管理體制，并對組織管理制度產生了深遠影響。
促進社會變革
第二次技術革命時期科學發現和技術應用極大地提高了勞動生產率，推動了工農業生產和整個國民經濟的快速發展。然而，這一時期也加劇了社會的階級矛盾和斗爭。壟斷資本的統治導致工人遭受更嚴重的剝削和失業問題的加劇，財富的不平等現象也日益嚴重。富豪少數人擁有大部分財富，而絕大多數人則一無所有。這導致了資產階級和無產階級之間的階級斗爭的加劇。恩格斯指出，這一階級斗爭只能以資產階級的消失和對立的消除而結束。正如他預言的那樣，進入20世紀后，隨著資本主義社會矛盾的激化，無產階級反對資產階級的斗爭越來越發展。1917年，俄羅斯無產階級在列寧的領導下，推翻了資本主義制度，建立起了世界上第一個無產階級專政的社會主義國家。這標志著人類社會歷史進入了社會主義新世界。
相關評價
恩格斯對第二次技術革命給予了高度評價。他認為，這次革命是巨大的，因為它引入了電力的利用，這為能源的互相轉化提供了可能，包括熱能、機械運動、電能、磁能和光能，并將它們應用于工業中。這使得工業幾乎完全擺脫了地理條件的限制，成為消除城鄉對立的最有力的工具。恩格斯的評價表明，他認為第二次技術革命具有革命性的意義，并且對社會產生了影響。
英國物理化學家彼得?阿特金斯(Peter Atkins)評價德米特里·門捷列夫創造的元素周期表時，寫道：“元素周期表是化學領域最重要的貢獻。”恩格斯曾高度評價說：“門捷列夫不自覺地應用黑格爾的量轉化為質的規律，完成了科學史上的一個勛業，這個勛業可以和奧本·勒維耶(U Le Verrier)計算出尚未知道的行星海王星軌道的勛業居于同等地位。”
參考資料 >
Michael Faraday(1791-1867).英國皇家研究院（the Royal Institution）.2023-04-10
回眸｜154年前，一張影響全球中學生的“表格”誕生了！ .澎湃新聞.2025-04-07
1.2 內燃機的發展簡史.哈爾濱工程大學內燃機教學網.2025-04-07