西欧从15世纪以后，逐渐确立了领先世界的优势，其主要原因在于不懈的思想、科技的创新。阅读下列材料，回答问题。
材料一
如果立法权和行 * * 集中在同一个人或同一个机关之手，自由便不复存在了；因为人们将会害怕这个国王或议会制定暴虐的法律，并暴虐地执行这些法律。如果司法权不同立法权和行 * * 分立，自由也就不存在了。如果司法权和立法权合二为一，则将对公民的生命和自由施行专断的权力，因为法官就是立法者。如果司法权同行 * * 合二为一，法官便有压迫者的力量
——孟德斯鸠《论法的精神》
材料二
科学革命主要发生在从哥白尼发表的《天体运行论》至牛顿发表《自然科学的数学原理》的一个半世纪里。同样工业革命在16和17世纪就能找到影子，但18世纪人类的生活方式与古代没有什么本质区别，而在19世纪，这些革命的世界性影响才被充分地感觉到。蒸汽动力取代了风力和人力；铁路、汽车、飞机取代了牛马和骡子；电力取代蜡烛，成为只需轻轻按动开关就源源不断的能源等。
——《全球通史》
依据材料二结合所学知识，指出17～19世纪科学技术和工业革命中对人类产生重大影响的发明，并概括这些发明发生的原因。