К рубежу XIX-XX вв. произошли крупные изменения в основах научного мышления, механистическое мировоззрение исчерпало себя, что привело классическую науку Нового времени к кризису. Этому способствовали, помимо названных выше, открытие электрона и радиоактивности. В результате разрешения кризиса произошла новая научная революция, начавшаяся в физике и охватившая все основные отрасли науки. Она связана прежде всего с именами М.Планка (1858-1947) и А.Эйнштейна (1879-1955).
Открытие электрона, радия, превращения химических элементов, создание теории относительности и квантовой теории ознаменовали прорыв в облсти микромира и больших скоростей. Успехи физики оказали влияние на химию. Квантовая теория, объяснив природу химических связей, открыла перед наукой и производством широкие возможности химического преобразования вещества; началось проникновение в механизм наследственности, получила развитие генетика, сформировалась хромосомная теория.
Достижения научной мысли конца XIX-начала XX вв. послужили основой технической революции, происшедшей в этот период, она получила название второй научно-технической революции (НТР).
Выдающиеся изобретатели второй НТР: Э.В.Сименс (динамомашина), Т.Эдисон (современный генератор), Ч.Парсонс (паровая турбина), Г.Даймлер и К.Бенц (двигатель внутреннего сгорания), Р.Дизель (двигатель внутреннего сгорания с большим КПД), А.Н.Лодыгин (лампа накаливания), П.Н.Яблочков ("электрическая свеча"). Т.Эдисон и Д.Юз (микрофон), А.Б.Строуджер (автоматическая телефонная станция), А.С.Попов (радио), Г.Маркони (передача электрических импульсов без проводов), Дж.А.Флеминг (диод), Г.Бессемер, П.Мартен, С.Томас (новые способы выплавки стали), Г.Даймлер и К.Бенц (автомобили), Дж.Дэнлоп (резиновые шины), Д.И.Менделеев, К.Э.Циолковский, Н.Е.Жуковский - вопросы воздухоплавания, А.Ф.Можайский, К.Адер - самолетостроение с паровым двигателем, Дж.Хайетт (целлулоид) и многие другие.
Сердцевиной второй НТР стала энергетика - изобретение электричества и двигателя внутреннего сгорания, что предопределило переход от пара и каменного угля к электричеству и жидкому топливу. Переворот в энергетике, изобретение способа передачи электричества на дальние расстояния обусловили рождение новых видов транспорта - автомобиля, самолета, электровоза, тепловоза, трамвая.
Автомобиль и самолет не только революционизировали транспорт, но дали толчок к преобразованию всех смежных отраслей - металлургии, машиностроении, химии. Были изобретены новые способы выплавки стали, получило развитие производство разнообразных видов качественных сталей, двинулось вперед производство цветных металлов.
Вторая НТР знаменовала быстрое развитие новых средств связи - телеграфа, телефона, радио , что сыграло огромную роль в распространении информации во всем мире.
Массовое производство катализаторов, красителей, лекарств, минеральных удобрений было итогом прогресса в химической промышленности.
Свершился технологический переворот в сельсокм хозяйстве, где широкое применение нашли химические удобрения, машины (тракторы и другие сельскохозяйственные машины). В результате значительно выросла урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность скота, производительность труда, благодаря чему этот сектор экономики высвободил значителную массу рабочих рук, необходимых для индустрии. Ведущие страны мира перешли к промышленному (индустриальному) типу занятости.
Достижения науки и техники стали основой очередной военно-технической революции. В конце XIX - начале ХХ вв. появились военная авиация и танки, были созданы мощные военно-морские суда (броненосцы, дредноуты), автоматическое артиллерийское оружие, изобретены новые взрывчатые вещества, отравляющие газы, широко стала использоваться радиосвязь. Известно, что в этот период ведущие страны мира усилили гонку вооружения, подготовив материально-техническую базу для Первой, а затем и Второй мировой войн.
На стадии завершения Второй мировой войны началась третья научно-техническая (научно-технологическая) революция . Она связана с кардинальными изменениями в области производительных сил в связи с развитием атомной энергетики, космонавтики, вычислительной техники, биотехнологии, производства новых конструкционных материалов.
Следует отметить, что пока нет общепризнанной периодизации этой НТР. Мы выделяем в развитии третьей НТР два этапа: 1) с середины 40-х гг до середины 60-х гг.; 2) с середины 60-х гг. до настоящего времени. Границей между этими этапами принято создание и внедрение в систему хозяйства ведущих стран ЭВМ четвертого поколения.
Изобретения первого этапа включали телевидение, транзисторы, компьютеры, радар, ракеты, атомную бомбу, синтетические волокна, водородную бомбу, искусственные спутники Земли, реактивную авиацию, электроэнергетические установки на базе ядерного реактора, станки с числовым программным управлением (ЧПУ), лазеры, интегральные схемы, спутники связи, скоростные экспрессы.