Понадобились сотни и тысячи таких случайностей, чтобы люди подметили закономерность, а подметив, улучшили технологию работ. На все это требовалось время, много времени. Проходили века, а металлургический процесс почти не менялся.
Зато менялось общество. В нем происходило великое общественное разделение труда. Появились ремесленники - люди, которые не выращивали урожай, не разводили скот, а только изготовляли орудия труда для тех, кто это делает. Разделение труда происходило и среди ремесленников одной профессии.

Чугунные стволы частенько разрывались после первого же выстрела. Это было следствием многих причин: пороков отлитого металла, неправильного режима отливки, изменений литейной формы. Мастера зачастую не знали этих причин и, естественно, не могли их устранить. Тем не менее в те годы было введено суровое, но мудрое правило: первый выстрел из орудия делает изготовивший его мастер. Это служило некоторой гарантией безопасности для артиллеристов. Понятно, что при таком условии мастера-литейщики очень осторожно подходили к выбору нового материала для пушек. Поэтому сначала чугун при изготовлении пушек нашел лишь частичное применение - из него отливали только казенную часть. Стволы же либо выковывали из железа, либо отливали из бронзы.

Химия дает простой ответ на этот вопрос: надо найти такое вещество, которое сумеет "связать" кислород, вещество, с которым кислород соединяется легче и активнее, чем с железом. Тогда кислород "покинет" железо и вступит в реакцию с этим веществом. В химии процесс, при котором отдается кислород, называется реакцией восстановления, а связующее вещество - восстановителем. Обратный же процесс, при котором кислород соединяется с каким-либо веществом, называется реакцией окисления. Иными словами, необходимо восстановить железо в его первоначальное состояние с помощью вещества, которое само бы при этом окислилось.

Если сейчас ученые, использующие метод проб и ошибок, хотя бы представляют себе, каких результатов они добиваются, то древние мастера вообще действовали вслепую. Кто-то случайно засыпал в горн очень мелкую руду - и плавка ускорилась. Значит, руду надо измельчать. Кто-то предварительно обжег руду на костре, тоже случайно, - железо получилось лучшего качества. И стали делать так же, не догадываясь, почему это лучше.

Древние мастера не подозревали ни о кислороде, ни об углероде, ни вообще об окислительно-восстановительном процессе. Они до всего доходили методом проб и ошибок. Случайно обнесли костер стенами из глины, чтобы пламя не задувало ветром, - получился горн, в котором железо выплавлялось быстрее. А почему? Древние не смогли бы объяснить это. А между тем ответ очень прост: если раньше, при открытом костре, часть тепла бесполезно рассеивалась в пространстве, то теперь стенки горна отражали ее, отбрасывали обратно на руду. А при большом количестве тепла и руда нагревалась быстрее. Однако без притока воздуха огонь плохо разгорался. Дома, в печи, огонь раздували ртом. Попробовали и здесь дуть через трубки - получилось хорошо.