十九世纪中叶，自然科学的发展突飞猛进，涌现了一大批具有划时代意义的重大成果。最具影响力的是细胞学说、能量守恒和转化定律、生物进化论，被人们称之为三大发现。
细胞学说提出动植物都是由细胞构成的。细胞有细胞膜、细胞质和细胞核，通过分裂进行繁殖。它揭示了有机界的统一性，表明有机体的生长、发育和繁殖是有共同的物质基础和规律的。
能量守恒和转化定律是指自然界的一切能量，在一定条件下都能按一定的比例关系相互转化的，转化前后总的能量保持不变。它表明能量既不能凭空创生也不能自行消失，而只能从一种形式转化为另一种形式。
生物进化论令人信服的证明了所有生物都有共同的祖先。生物经历了由简单到复杂、低级向高级的进化过程。
三大发现和自然科学的其他成果打破了关于造物主的种种神话，引发了自然观的深刻革命，揭示了自然过程的辨证关系和物质世界的普遍联系及相互作用。恩格斯指出：“由于这三大发现和自然科学的其他巨大进步，我们现在不仅能够指出自然界中各个领域内的过程之间的联系，而且总的说来也能指出各个领域之间的联系了，这样，我们就能够依靠经验自然科学本身所提供的事实，以近乎系统的形式描绘出一副自然界联系的清晰图画。”（马克思恩格斯选集第四卷241页）
既然自然界的发展有其内在的不以任何人的意志为转移的客观规律，我们的人类社会是不是同样也存在着内在的发展规律呢？
“但是，社会发展史却有一点是和自然发展史根本不相同的。在自然界中（如果我们把人对自然界的反作用撇开不谈）全是不自觉的、盲目的动力，这些动力彼此发生作用，而一般规律就表现在这些动力的相互作用中。在所发生的任何事情中，无论在外表上看得出的无数表面的偶然性中，或者在可以证实这些偶然性内部的规律性的最终结果中，都没有任何事情是作为预期的自觉的目的发生的。反之，在社会历史领域内进行活动的，全是具有意识的、经过思虑或凭激情行动的、追求某种目的人；任何事情的发生都不是没有自觉的意图，没有预期的目的的。”（马克思恩格斯选集第四卷243页） 既然人的行为是有意识的、预期的自觉的是可以自行支配的活动，人类似乎就可以把人类社会的活动置于自己的理性和意识的控制之下，这也就形成了一种典型的长期占居统治地位的历史观。因此，在历史上我们见到的总是杰出人物、帝王和元首的丰功伟绩。例如十八世纪法国的那些伟大的启蒙学者，在他们那里思维着的悟性成了衡量一切的唯一尺度。在他们看来：“真正的理性和正义至今还没有统治世界，这只是因为它们没有被人们正确地认识。所缺少的只是个别的天才人物，现在这种人物已经出现而且已经认识了真理；至于天才人物是在现在出现，真理正是在现在被认识到，这并不是历史发展的进程所必然产生的、不可避免的事情，而纯粹是一种侥幸的偶然现象。这种天才人物在五百年前也同样可能诞生，这样他就能使人类免去五百年的迷误、斗争和痛苦。”（马克思恩格斯选集第三卷406、407页） 但是，正如恩格斯指出的那样：“人们所期望的东西很少如愿以偿，许多预期的目的在大多数场合都彼此冲突，互相矛盾，或者是这些目的本身一开始就是实现不了的，或者是缺乏实现的手段的。……但是，一方面，我们已经看到，在历史上活动的许多个别愿望在大多数场合下所得到完全不是预期的结果，往往是恰恰相反的结果，因而它们的动机对全部结果来说同样地只有从属的意义。另一方面，又产生了一个新得问题：在这些动机背后隐藏着的又是什么样的动力？在行动者的头脑中以这些动机的形式出现的历史原因又是什么？”（马克思恩格斯选集第四卷243、244页） ——可见传统的历史观是解释不了历史的。
行动的目的是预期的，但行动产生的结果却往往不是预期的，历史事件似乎是由偶然性支配，在这里是不是和自然界一样，表面上是偶然性起作用，而这种偶然性始终是受内在的客观规律所支配呢？回答是肯定的，因为这个规律已经被发现了。如恩格斯所说；“正如达尔文发现有机界的发展规律一样，马克思发现了人类社会的发展规律，......” （马克思恩格斯选集第三卷574页） “历史破天荒第一次被安置在它的真正基础上，一个很明显而以前完全被人忽略的事实，即人们首先必须吃、喝、住、穿，就是说首先必须劳动，然后才能争取统治，从事政治、宗教和哲学等等……（马克思恩格斯选集第三卷41页）
历史的某一时期某一地方，人们的生产方式、交往方式乃至国家制度及其上层建筑，为什么是这样而不是那样，后来为什么会发生变化，归根结底是那个时候那个地方的物质生产和物质生活水平决定的。马克思的这一发现也就是我们常说的唯物史观。
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