Выбраны $3$ ключевых технологических преобразования:
1) Металлургия бронзового века ($\sim 3000\text{–}1000$ до н.э.)
- Причины (роль естественно‑научных наблюдений и знаний): эмпирическая минералогия и пиро‑технология — освоение выплавки руд и контролируемого нагрева; наблюдение свойств сплавов (твёрдость, пластичность) при разной пропорции меди и олова.
- Механизмы: знание о добыче и плавке руд + экспериментальное смешение металлов привело к созданию бронзы (Cu+Sn) с улучшенными механическими свойствами по сравнению с чистой медью; развитие горной добычи и ремесленных печей (более высокие температуры, лучшее управление окислением).
- Социальные последствия: резкий рост производительности труда (орудия, оружие), специализация ремёсел, усиление обмена и торговых маршрутов (поиск олова), социальная стратификация и формирование сложных государств, увеличение масштаба войн и политической централизации.
2) Промышленная революция (переходная эпоха: примерно $1760\text{–}1840$, основное развитие в $18^{\text{th}}$–$19^{\text{th}}$ вв.)
- Причины (вклад естественных наук): формализация механики и теплотехники (основы термодинамики), химия топлива и металлов, прикладная гидродинамика и материаловедение позволили систематически улучшать машины и процессы.
- Механизмы: перенос энергии из биомассы в ископаемые топлива (уголь), создание паровых машин (улучшения Дж. Уатта на базе эмпирической и теоретической теплотехники), механизация ткачества и металлообработки, массовое применение чугунных и стальных конструкций (развитие металлургии, в т.ч. позднее процессы Бессемера c $1856$ г.). Научные принципы позволили масштабировать производство, стандартизировать детали и оптимизировать процессы.
- Социальные последствия: урбанизация, фабричная система и новое социальное деление труда, рост производительности и ВВП (индустриализация), смена экономических центров, колониальная экспансия для ресурсов, сильное воздействие на окружающую среду (выбросы, деградация), фундамент для последующих научно‑технических преобразований.
3) Развитие микроэлектроники и цифровой революции (основной период: середина $20^{\text{th}}$ века — поныне; ключевые события в $1940\text{–}1970$ гг.)
- Причины (фундаментальные научные открытия): квантовая механика и физика полупроводников описали поведение носителей заряда в твердом теле; эксперименты и теория привели к созданию транзистора (Белл‑лаборатории, $1947$) и затем интегральной схемы (Килби, Нойс, $1958\text{–}1959$).
- Механизмы: понимание полупроводниковых переходов, допирования, окислительных и фотолитографических процессов позволило миниатюризацию электронных элементов; индустриально важна концепция масштабирования (эмпирически описываемая законом Мура: число транзисторов на кристалле растёт экспоненциально, формально $N(t)=N_0{2}^{t/T}$, где типичное $T\approx 1.5$ года в ранние десятилетия). Это обеспечило снижение стоимости вычислений и энергоёмкости на операцию, массовое распространение вычислительной техники и связи.
- Социальные последствия: информационная экономика, глобализация коммуникаций, автоматизация производства и сервисов, изменения на рынке труда (сдвиг в сторону знаний и сервисов, исчезновение и появление профессий), новые вопросы приватности и безопасности, ускорение научного и технологического цикла, глубокое влияние на политику, культуру и повседневную жизнь.
Краткий вывод: в каждом случае естественно‑научные открытия превращали локальные эмпирические приёмы в системные знания, что позволяло масштабировать технологию (механизмы), давало причины и возможности для трансформации экономики и власти, и вызывало глубокие социальные последствия — от образования классов и государств до массовой урбанизации и цифровой перестройки общества.