在某些情况下，巧妙的试验揭示了真相，虽然其科学原理是不完整甚至是不正确的。氯漂白法的发明者贝托莱曾认为，氯是一种化合物，而不是元素。热气球的发明者认为热气球是由加热后得到的比空气轻的物质提升的。然而，如果新近没有出现卡文迪什物理学，或者乔瓦尼·阿方索·波雷利（Giovanni Alfonso Borelli）于1860年证明人靠自己的身体是不可能像鸟一样飞行，难道热气球就发明不出来吗？关于错误的科学原理产生了正确无误的洞察力，冶金技术提供了另外一个例子。数百年来，欧洲科学界最优秀的头脑一直对钢的性质困惑不解。作为18世纪物理学起支配作用的典范，燃素理论极大地刺激了人们对有用材料的组成的兴趣。所谓“钢是加了燃素的纯铁”的命题并没有阻止法国人雷内·列氏于1722年出版一部杰作。列氏在该著作中认为，钢是位于铸铁和熟铁之间的一种中间产品。瑞典人托本·伯格曼（Tobern Bergman）也对燃素理论深信不疑，他在1781年发现，熟铁、钢和铸铁之间的差别仅在于各自所含的“石墨”量的不同。人们不久就发现，石墨就是炭，即，纯碳（Pure carbon，1981，p.35—44）。到19世纪20年代，人们彻底理解了碳在铁和钢中的作用，如果没有这种理解，炼钢技术的进步是难以想象的。
人们广泛认同，在1850年以后，科学的角色对于技术进步的形成变得更加重要。但是，在18世纪的发明者中，富有想象、独创、充满活力、勇敢无畏，以及却时有发现、未经训练和毫无系统的头脑在1850年以后并没有消失不见。实际上，这些发明者在20世纪仍很重要。在过去的150年里，绝大多数重要发明，从炼钢炉到癌症化学疗法，从食品罐装技术到阿斯巴特糖精，早在人们理解它们起作用的原因之前就得到了应用，在这些领域中进行的系统研究就这样被局限于按部就班的反复试验的操作。这似乎有可能作为一个普遍规律。此类发明的比例虽然在下降，但在今天仍然很高。
1850年以后，科学的作用在于表明哪些不能起作用，哪些可以起作用，二者的程度差不多。1853年，多才多艺的发明家约翰·爱立信依据“对产生的热量加以再生”，制造了一台“热量”发动机。该发动机之所以失败，是因为发明者没有认识到这样一个基本的热力学原理：发动机不能反复再三地使用同一部分热量，因为这部分热量已经转变成能量了（BIant，1973）。连最好的修补式发明者也日益感到需要同具备系统训练的人合作。例如，爱迪生就雇请了数学家弗朗西斯·厄普顿（Francis R.upton）和化学家雷金纳德·菲森登（Reginald Fessenden，后来对人们理解无线电波的调制作出了重要贡献），把自己的思想落实为严密精确的形式。有灵感的外行仍然在发明过程中扮演了一个至关紧要的角色，他们的开放精神对最初的突破常常必不可少。然而事实证明，在技术进程的“发展”阶段，合乎科学的训练和系统化的工作变得越来越必要。希望保持活跃状态的发明者要么必须自身变成专家，要么放弃（Hounshell，1975）。
宗教
在对长期的技术变革进行解释时，宗教因素较为独特。当然，宗教是由社会决定的，在过去尤其如此。其实，在历史上，个人对自己的宗教信仰可以作出很多抉择的情形相对极少。一旦确定之后，这些信仰在微观层面对于确立个人在技术变革方面的心智结构是关键变量。探讨宗教和经济变革（或者“资本主义”）之间关系的作品汗牛充栋，让人无所适从。在这里，我想专门把注意力集中在它的技术方面。应该说明两个重要的告诫。第一，宗教很少（如果有的话）完全反对所有革新。差别仅在于程度不同，但是差别会累积，而且从长远观点看可以解释大的分歧。第二，宗教本身在某种程度上是社会选择性变量，至少在某些关键时刻如此。人们可能对宗教加以选择和改造以反映变化中的偏好和情况。可以说，每一个社会都得到了它想要的宗教。但是，历史记载表明，完全内生性的宗教是极为罕见的，占统治地位的宗教常常是由军事和政治事件决定的。而且，人们真正信仰的东西，同官方教会的教条并不一致，经济学家和其他社会科学家在解释宗教方面都没有获得很大成功。
恰恰发明创造活动是一场对抗大自然的竞赛，对于发明而言，最重要的是信仰是否增强了改变生产模式的倾向，即，挑战和利用自然环境的意愿，兰德斯称之为“浮士德道德规范”——对大自然和事物的控制感。并非所有的技术变革都严格地属于这种类型；货币制度、新的会计法，或者改进了的对工人的监控就处于这种定义之外。但是农业、制造业、矿业、狩猎和运输业需要加以干涉，革新者通过这种干涉改变自然以适合自己的目的。以这种方式调节社会生态系统的意愿取决于革新者对自然世界即宗教的态度。西方男女对自然的看法（如果有意识的话）是，恰恰在那里需要加以利用和享受。知识（即，利用自然的能力）是对技术有约束力的束缚，这对他们来说似乎再平常不过了。但是我们将会看到，这种心智结构主要是从犹太教与基督教所共有的、以人类为中心的世界观衍生而来的。因此，对于解释欧洲在中世纪的技术腾飞——后文将回到这个主题，心理变化是一个很自然的候选者。
在传统上，经济学家对于心理作为长期经济发展中的一个因素是怀有戒心的。探讨西方经济崛起的作品正在逐渐涌现，这些著作对这样的因素要么不加理睬，要么三言两语打发掉。部分原因在于，经济学家对宗教因素的敌意而阻止这些理论发展成熟。态度是一个程度的问题，并不是绝对的。非西方社会在某些情形下激烈地改变了它们的环境，对自身造成了社会生态灾难（Jones，1988，pp.59—61）。所有的经济生产都在某种程度上利用了自然环境，所有的社会都必须同大自然相抗争。宗教以奇怪的方式反映了人类对物质的态度：犹太教与基督教所共有的有些宗教，首先是犹太教本身，对技术变革几乎没有亲和力，即便它们都认为“上帝创造了作为宇宙中心的人”。希腊正教和伊斯兰教，有时还有西方基督教，都表现出神秘主义和阻碍改革的反动教条的倾向。此外，非基督徒，尤其是中国人，却对技术作出了主要贡献。因此，充满了限制条件和怀疑。然而，在设法解释欧洲所取得的奇迹时，宗教即使远远算不上唯一的甚或第一位的因素，它仍然是最具魅力的力量之一。技术变革在基督教扎下深根之后在欧洲腾飞了，并且在十二个多世纪以来依然是独一无二的、明显用之不竭的经济力量。这里所定义的技术变革是一个持续不断的、使成本逐渐降低的、产量日益增大的知识变化。
宗教、经济和社会常常交织在一起，其交织的方式不能轻而易举地概括，而且对技术创造力具有明显的影响。印度婆罗门教是由雅利安征服者所创建的，为了使自己的统治永久存续，以确保得到较低等阶级的顺从，雅利安征服者发展了种姓等级制度。种姓制度所强加的禁忌、限制和规则造就了一个保守的社会，其保守程度超过在西方所见过的任何事物。以进步和发展为一方，以稳定和秩序为另一方，双方进行了永恒的斗争，此消彼长，印度文明选择了一个极端偏向后者的立场。琼斯（Jones，1988，pp.103—4）把种姓等级制度引证为“僵化制度的极限事例”，并解释说“个人成就在原则上被排除在外了”。通常难以确切地道出因果关系：印度是一个保守的养育了恰当宗教的社会，抑或印度教是造成印度落后的原因呢？印度教教义规定，如果过着一种同身份相称的听天由命的和驯良温顺的生活，通过转世上升到一个较高的等级是可能的，这种保持现状的激励机制巧妙得近乎残忍，几乎不会失败。其结果是，尽管印度人在冶金技术、高品质纺织品和水利工程等方面展现了显而易见的技巧，但是在技术创造力的历史上，印度次大陆并没有扮演显著的角色。
当然，印度的落后不能完全归咎于宗教。印度一再受到内战和强大入侵者的蹂躏。可是对大多数社会来说，即使在受到最具破坏性的打击之后，它们在数十年之内就会恢复过来。而印度完全落后了，最后沦落为更先进敌人的猎物，首先是莫卧儿人——他们在16世纪20年代用炮术击败了数量大得多的印度军队——然后是英国人。但是，最终重要的不是政治后果，虽然数千年来印度人一直处于极端边缘的生存状态，但印度间接证明了被经济学家非常钟爱的均衡状态这一概念。可是，这种均衡状态被视为上帝所确立的一个安排，万事万物都有其位置的一个完美世界，一个这样的社会：在这个社会中，贫穷是神圣的，行动是虚幻无用的。在这样一个社会中，技术创造力没有什么存在的机会。
技术并不是人们谋求影响自然环境的唯一手段。虽然当今大部分人把巫术、占星术和炼金术视为毫无理性的活动，但是有些人却从事这样的活动，鉴于这些人在科学上的资格，没有人会怀疑他们行为的“理性”。例如，牛顿就是人类历史上最著名的炼金术士之一。虽然那不勒斯人吉姆巴第斯塔·德·波塔（Giambat—tista della Prta，1536~1605）是认识到蒸汽动力潜在价值的首批人士之一，却也是一个专职巫师，甚至把自己的著作命名为《Magiae Naturalis））。占星术导致天文学的诞生，这种溢出效应太过明显，我们在此无需复述。把巫术斥为毫无理性是不管用的，因为理性以可得信息为条件，如果没有现代科学，人们不可能知道何者起作用、何者不起作用。技术和巫术之间最重要的区别在于，技术起作用而巫术不起作用。在这里重要的区别是巫术不能控制自然，相反，巫术乞求大自然的眷顾。它不是利用规律和自然法则，相反，它通过利用一个假想的反复无常的宇宙来寻求例外。此外，技术为人人服务（如果起作用的话），而巫术则局限于有资格的从业者。魔法师的弟子不可能获得师傅的魔力。固然，巫术和炼金术有时候产生积极的溢出效应，向技术转化，但是它们的重要性随着18世纪启蒙运动的发展而消失了。
价值标准
就所涉及的对行为的集体影响而言，社会价值标准的结构或许对一个社会关于经历技术变革的倾向产生最普遍的影响。经济学家习惯于根据效用考虑人类的行为。效用是对所消费的产品和服务以及人们生活于其中的环境的评价。然而，除此以外，还存在一套集体评价，决定着一个社会当中的活动或属性的相对声望。尽管声望通常与财富相关，但它不等同于财富。纵观各个时期，体现声望的活动除了财富的创造（经济活动）以外，还包括军事、艺术、崇拜、运动、行政管理、学习和教学等诸多活动。不同的社会对这些活动分成不同的等级。有人认为，劳动力、产品以及财富的积累在这种排位中越高，社会就更容易受到技术进步的影响。这种观点是貌似有理的。在伟大的古代文明中，希腊人赏识运动和学习，罗马人把军事和行政管理能力置于最重要的价值，犹太人则强调崇拜，在后期则强调学习和对手稿原文的评注。所有这些社会都赏识财富，但也认为勇敢或者智慧同富裕相当，甚至强于富裕。
此外，可以以不同的形式持有财富。在有些社会，衡量财富的主要标准是加之于人们之上的绝对权力而不是加之于资源之上的经济权力。例如，在一些奴隶社会和封建社会，衡量财富的主要标准是对其他人的支配权。当然，在任何一个社会中，加之于人们之上的权力和加之于经济之上的支配权重叠甚多。但是二者并不是等同的。如果在一个奴隶社会中，财富和社会声望由拥有奴隶的数量来衡量，这种社会就不怎么倾向于采用节约劳动力的器械，采用这些器械虽然效率更高，但也使奴隶变得冗余了。另一方面，在一个奴隶社会中，如果财富是按照全部资源来计算的，而且只是由于奴隶代表了积累财富的较好方式而拥有奴隶，这样的社会中同其他任何地方相比，其技术变革产生的可能性是一样的。用赫希（Hirsch，1976）的术语来表达，技术进步只会增加物质产品，而依照定义技术进步丝毫不会改变地位物品（例如社会声望和政治权力，它们严格按照其他人的消费量来衡量）。财富越是用相对于物质产品的地位物品的消费量来衡量，技术变革看起来就越没有吸引力，同经济产品相联系的声望就越低。
