物質世界本來是一致的，相通的。從宏觀到微觀，都是一致的，相通的。由微觀構成宏觀，由宏觀體現微觀。然而，在分科而治的傳統科學方法下，現實情況是物理學不管化學的事，化學不管生物學的事。從概念到範疇以及體系，相互完全脫節。比如，物理學只研究原子及其與此有關的結構，運動，而化學則只研究分子及其結構與變化。至於，各種分子是由原子中的什麼組成？物理學不問，化學也不問。這就使我們對我們人及其生存的環境缺乏一種整體的認知。

比如，對於佔地球絕大部分的水，我們只知道它是由氫與氧構成的。但是，氫分子的原子及其更小的粒子是什麼呢？氧分子的原子及其更小的粒子是什麼呢？沒有人知道。好像氫就是氫，氧就是氧，沒有比它們更本質的東西。 其實，氫和氧中隱含著更本質的東西。

我們首先來看氧，氧是能夠強烈幫助燃燒的氣體。原子中的什麼元素與火有關呢？眾所周知，是電子。根據光電效應原理，我們可以知道，光電同一。光可以變成電，比如，光伏發電。電也能變成光，比如，電燈照明。過去很長時間，人們甚至把氧當作燃素。1777年，法國化學家拉瓦錫指出，物質只能在含氧的空氣中燃燒。現在，這已經成為常識。由此說明，組成氧的基本粒子是自由電子，或者說是遊離態的電子。

宇宙自然中存在自由電子，或者叫遊離態的電子嗎？當然是存在的。所謂自由電子，或者叫遊離態的電子，是指離域電子。也就是指不被約束在某個原子內部的電子。這種電子在受到外電場或外磁場的作用時，能夠在物質中或真空中運動，如原子結合。在通常情況下，某些價電子可以脫離原子而自由地運動，這種電子就稱為自由電子。

所謂電離就是，原子或原子基團失去的電子而形成的粒子，這一過程稱為電離。電離過程所需或放出的能量稱為電離能。1887年，26歲的阿侖尼烏斯在前人研究的基礎上，提出了電離理論，1903年獲諾貝爾化學獎。

眾所周知，原子中，只有電子，質子與中子，其他沒有任何東西。在這三種要素中，只有電子與火有關，質子與中子都與火無關。由此也可以證明，氧就是自由電子。