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这第一卷内容繁多，介绍了气象学、物理学、化学等自然学科的基础知识，共分为地气论、热论、水质论、光论和电气论五大篇。
其中，冯云山最关注的化学部分，点明世界上有种名为元质（即化学元素）的东西，共五十六种，万物皆由这五十六种元质构成。冯云山想想，这个时代，西方的化学水平，发现的化学元素确实只有这多么。
合信在编译的书里，虽还未引入西方的化学符号，但用了一种让冯云山异常熟悉的名词介绍各类几处化学物质：“养气”、“轻气”、“淡气”、“炭气”、“重炭气”以及“磺强水”、“硝强水”、“盐强水”，还配有详细的物质性质和制造方法。
噗嗤！这不就是自己非常熟悉的“氧气”、“氢气”、“氮气”、“一氧化碳”、“二氧化碳”以及“硫酸”、“硝酸”、“盐酸”吗？莫非这老外合信也是穿越者？
冯云山立刻紧张起来，第一个念头便是马上唤亲卫进来杀掉他。他勉强压抑自己的冲动，问道：“合信牧师，你认识这三个人吗？邱吉尔？撒切尔夫人？戴安娜？”一边说，一边仔细盯着看合信脸上的反应，只要稍有不对，冯云山便会毫不犹豫命人除掉合信。
“圣王，抱歉，请原谅我的孤陋寡闻！你说的人我都不认识。我奇怪的是，你如何认识这些外国名字的人呢？”合信一脸平静地回答道。
“合信牧师，我想问，你怎么想到给这些物质取这样的名字？”冯云山不死心地盘问道。
“圣王，我是根据你们清人的说法，来给这些物质取名。比如，这种没有就不能活命的气体，便取名‘养气’；这种最轻的气体，便取名‘轻气’；这种木炭烧出来的气体，便取名‘炭气’。有什么问题吗？”合信奇怪地问道。
