科学史领域有一个名词叫 「科学革命」（Scientific Revolution） 就是专门描述这种现象的。这个名词刚出现时特指的是，哥白尼、伽利略、牛顿等人建立古典物理体系替代了陈旧体系。
后来有了所谓的「第二次科学革命」，这主要指的就是相对论、量子力学引出的现代物理体系。
在技术达到某个临界点时，基础科学才会迎来大爆发式的发展。
关键技术的出现是基础科学大爆发的前提。
现在历史上有两次影响深远的科学革命。两次都是基础科学的黄金盛世。
我在另一个答案里写过的：
先看第一次科学革命。哥白尼提出日心说的时候还是肉眼观测的，积累了大量的观测数据。这里还和技术进步无关。
伽利略做出了人类第一台天文望远镜。这是人类第一次把镜头对准星空！科学史上伟大的技术进步！ 第一次获得远超肉眼极限的观测数据！伽利略为日心说找到了最重要的观测数据，并继续推广了日心说。
然后第谷、哈雷等人继续用天文望远镜观测，第谷的学生开普勒根据老师的数据发现了开普勒三定律。
最终，牛顿凭借自己的卓越才智和综合前人所有的理论、数据发现了牛顿三定律，万有引力定律。
技术进步 —— 天文望远镜；关键数据——行星轨道数据 。【这是第一次科学革命的前提】
最初望远镜的发现没有任何理论基础，完全是碰巧发现的。但是伽利略制造出了放大倍数更高的天文望远镜，后来诸多科学家又研究了光学理论和望远镜的成像规律。几何光学渐渐形成。这是又是一例典型的技术推动理论。然后在几何光学的理论基础上，牛顿制造了人类第一台反射式望远镜，也是第一台无色差望远镜。这里，理论又推动了技术进一步发展。
（感叹一句，伽利略和牛顿都是理工双修的天才呐！） 再看第二次科学革命。
19世纪末物理学大厦已经建得富丽堂皇，仅有两朵「乌云」。
（第一朵乌云，主要是指迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾；第二朵乌云，主要是指热学中的能量均分定则在气体比热以及势辐射能谱的理论解释中得出与实验不等的结果，其中尤以黑体辐射理论出现的「紫外灾难」最为突出。）
第一个打碎19世纪终极物理之梦的人出现了。迈克尔逊-莫雷实验让爱因斯坦确认了「光速不变原理」。这就是 相对论的第一公理，相对论成立的基础 。后来爱因斯坦又先后建立了狭义相对论、广义相对论。
普朗克也顺利用普朗克常数搞定了「紫外灾难」。这里，量子化常数第一次出现。
后来，原子光谱被发现是离散的，然后随着实验技术的逐步提高，光谱的精细结构、超精细结构被一一发现。
然后量子物理的研究越来越多。再然后，薛定谔和海森堡分别用表述出了波动力学和矩阵力学这两种量子力学的表述形式。至此，量子力学建立。
技术进步——精密实验工具；重要数据——迈克尔逊-莫雷实验、光谱结构。 【这是第二次科学革命的前提】
迈克尔逊-莫雷实验除了设计巧妙外最大的难点就是 仪器的精密度 。所以这个实验只能出现在19世纪末，而不能出现在18世纪末。光谱结构测量技术也是在19世纪末、20世纪初出现的。 而随着迈克尔逊-莫雷实验、光谱结构精细测量出现，相对论和量子力学很快形成了，新的物理体系也很快建立起来。 这里技术推动了理论。我一直认为， 如果这个技术进步提前一百年的话，第二次科学革命也会提前一百年，那么被我们纪念的就是19世纪初的爱因斯坦们，而非现在的爱因斯坦们。
（值得注意的是，这个年代， 搞理论的不做实验，做实验的不搞理论。理论家和实验家离得越来越远，所要求的才能也越来越不一样。 ）
现在第三次科学革命迟迟未到，这也并不意外。第一次到第二次之间隔了差不多三百年之久。经典物理理论的成果已经被使用到了极致。直到那时，人类的技术才进步到可以发现理论的缺陷，并支持新理论的出现。
古希腊也有人支持日心说。但在那个时代的技术日心说不可能取代地心说。原因很简单，没有数据就不能验证理论。
18世纪末，马克在其著作【力学的一般批判发展史】中指出了牛顿水桶实验的谬误，准确击中牛顿绝对时空观的软肋。这可是可以动摇整个经典物理的体系的发现！但是，结局和古希腊的日心说一样。
18世纪末的技术不足以支持马赫以及当时的任何人推翻根深蒂固的绝对时空观，就像古希腊的技术不足以支持推翻根深蒂固的地心说。
21世纪初的现在，我们还远远没有到达19世纪末种程度。比如说量子力学的重要应用，量子通信和量子计算的理论基础早已稳固，但是这两者到现在离商业化都非常遥远。人类第一颗量子通信卫星两年后才升天，最好的量子计算机还只能解最简单的线性方程组。我们现在还生活在第二次科学革命的光芒中。旧的黄昏尚且未到，更何况新的黎明乎？第三次科学革命还遥遥无期。
【记得在某次讲座上听一位理论物理牛教授曾说过，100年前是二流的物理学家做一流的工作，现在一流的物理学家只能做二流的工作。】
第一次是天文望远镜带来的观测数据；第二次是精密仪器制备达到了可以发现原子光谱的精细结构和光速不变原理。第三次科学革命呢？我们甚至还不知道缺少的关键技术到底是什么。
似乎是对撞机里的粒子对，似乎是冷原子的量子效应，似乎是计算机科学带来的新的计算能力（这也让人工智能成为可能）...
科学的未来无人能预料。
第一代的英雄们都是理工双修的天才。
第二代是理论不碰实验，实验不做理论。
现在的情况更甚，做高能的不懂不凝聚态的，做原分的不懂做天文的。自然科学领域越分越细，人类的极限越来越明显，智能和寿命的极限越发明显。现在，高能理论物理专业基本上读完PhD才能把基础课学好，然后才能做最基础的研究。现在对科学家的知识储备要求越来越多，几乎再也没有那种全领域的天才了。
孕育第三次科学革命的条件越发苛刻...
【所以，其实最关键的技术进步是长寿技术也不一定？果然21世纪是生命科学的世纪么... ⊙﹏⊙b】
