第一是由熱的機械當量的發現
第二個發現——在時間上更早一些——是施萬和施萊登發現有機細胞
第三個大發現，即達爾文首先總括地加以論述和建立起來的進化論
細胞學說，進化論，能量守恆定律
第一次工業革命——蒸汽機：18世紀末，英國蒸汽機動力帶動大機器生產的工業革命。手工工場轉向工廠工業產業轉變，以蒸汽爲動力發展抽水、紡紗、鍊鐵爐、開礦、冶金、輪船、鐵路、火車等，提高工作效率、遠程貿易，傳播商品和技術。
第一是由熱的機械當量的發現(羅伯特 邁爾，焦耳和柯爾丁)而導致
證實能量的轉化.自然界中無數的起作用的原因，過去一直被看作某種神祕
的不可解釋的存在，稱作所謂力——機械力，熱，放射(光和輻射熱)，電，
磁，化學化合力和分解力，現在全都被證明是同一種能即運動的各種特殊形
式即存在方式我們不僅可以證明，這種能在自然界中不斷從一種形式轉化
爲另一種形式，而且甚至可以在實驗室中和在工業中實現這種轉化，使某一
形式的一定量的能總是相當於這一或另一形式的一定量的能.例如，我們可
以用千克米表示熱量單位，又用熱量單位來表示若干單位的或任何量的電能
或化學能，反過來也可以我們同樣可以把一個活的機體所消耗的和所獲得
的能量測量出來，並且用任何單位，例如用熱量單位表示出來.自然界中一
切運動的統一，現在已經不再是一個哲學的論斷，而是一個自然科學的事實 了.
第二個發現——在時間上更早一些——是施萬和施萊登發現有機細胞，
發現它是這樣一種單位:一切機體，除最低級的以外，都是從這種細胞的復
制和分化中產生和生長起來的.有了這個發現，有機的，有生命的自然產物
的研究——不僅是比較解剖學和生理學，還有胚胎學——才獲得了鞏固的基
礎.機體的產生，成長和構造的祕密被揭開了從前不可理解的奇蹟解開了，
被歸結爲某種遵循一切多細胞的機體本質上共有的同一規律所發生的過程.
但是還剩下了一個重要的空白.如果一切多細胞的機體——植物和動
物，包括人在內——都是按照細胞分裂規律各自從一個細胞中生長起來，那
麼這些機體的無限差異性是從何而來呢 解答這個問題的，是第三個大發
現，即達爾文首先總括地加以論述和建立起來的進化論.不管這個理論在細
節上還會有多少變化，但是總的說來，它現在已經把問題解答得綽綽有餘了.
機體從少數簡單形態到今天我們所看到的日益多樣化和複雜化的形態，一直
到人類爲止的發展序列，在大的基本的輪廓上被證實了這樣一來，不僅有
可能來說明有機自然產物中的現存者，而且也爲認識人類精神的前史，爲追
溯人類精神從簡單的，無結構的，但有感受刺激能力的最低級有機體的原生
質起直到能夠思維的人腦爲止的各個發展階段奠定了基礎.不瞭解這個前
史，能夠思維的人腦的存在就仍然是一個奇蹟.
有了這三個大發現，自然界的主要過程就得到了說明，就被歸之於自然
的原因.
