A grande produção (a cooperação em ampla escala e o emprego de máquinas) submete, ante tudo e em grande escala, as forças da natureza – o vento, a água, o vapor, a eletricidade – ao processo direto de produção, transformando-as em agentes do trabalho social. (Nas formas pré-capitalistas da agricultura o trabalho humano não é outra coisa senão uma ajuda do processo natural que, aliás, ele não controla.) Estas forças da natureza, enquanto tais, não custam nada. Não são produto do trabalho humano. A apropriação das mesmas não se produz só com a ajuda das máquinas que, diferentemente, têm um custo, já que estas são produto do trabalho passado. Por isto, somente graças às máquinas, seus proprietários se apropriam das forças da natureza na qualidade de agentes do processo de trabalho. Já que estes agentes naturais não custam nada, entram no processo de trabalho sem entrar no processo do aumento do valor. Tornam produtivo o trabalho sem aumentar o custo do produto, sem acrescentar o valor da mercadoria. Pelo contrário, diminuem o valor da mercadoria individual, aumentam a massa das mercadorias produzidas no mesmo tempo de trabalho, ao diminuir o valor de cada uma das partes correspondentes dessa massa. Diminui também o valor da força de trabalho, ou seja, se reduz o tempo de trabalho necessário para a produção do salário e aumenta a mais-valia, já que aquelas mercadorias entram na produção da força de trabalho. Neste sentido, o capital mesmo se apropria das forças da natureza, não porque estas aumentem o valor das mercadorias, e sim porque o diminuem, já que entram no processo de trabalho sem entrar no processo do aumento do valor. O uso destas forças da natureza em ampla escala só é possível naqueles lugares em que se podem empregar as máquinas em ampla escala e nos que, por conseguinte, se usa também uma massa de operários correspondentes às mesmas e a cooperação destes operários submetidos ao capital. O emprego dos agentes naturais – em certa medida, sua incorporação ao capital – coincide com o desenvolvimento da ciência como fator autônomo do processo produtivo. Se o processo produtivo se converte na esfera de aplicação da ciência; a ciência, pelo contrário, se converte em fator, em função, por assim dizer, do processo produtivo. Cada descoberta se converte na base de novas invenções ou de um novo aperfeiçoamento dos modos de produção. O modo capitalista de produção é o primeiro a colocar as ciências naturais a serviço direto do processo de produção, quando o desenvolvimento da produção proporciona, diferentemente, os instrumentos para a conquista teórica da natureza. A ciência logra o reconhecimento de ser um meio para produzir riqueza, um meio de enriquecimento. Deste modo, os processos produtivos se apresentam pela primeira vez como problemas práticos, que só se podem resolver cientificamente. A experiência e a observação (e as necessidades do processo produtivo) alcançam assim pela primeira vez um nível que permite e torna indispensável o emprego da ciência.