組成世界的基本粒子可分為&ld;玻色子&rd;和&ld;費米子&rd;兩種。費米子服從泡利不相容原，即一個狀態只能有一個費米子。我們可以把狀態想象成樓梯的臺階。把玻色子和費米子想象成小石塊。在一個臺階上可以放任意數量的玻色子小石塊，但是在一個臺階上最多只能放兩個費米子小石塊（自旋方向不同，因此石塊處于不同狀態）。泡利不相容原就是不可能將兩個以上的費米子小石塊同時放在一個臺階（軌道）上。

　　電子是費米子，原子中電子的各種軌道就是這種&ld;臺階&rd;。因此電子只能一個一個地填滿軌道，使原子的大小固定，密度就不會無限增加上去。如果電子是玻色子，那么所有的電子將聚積在離原子核最近的那條軌道上，原子會變得小很多倍，更不會組成分子，我們的世界將不會這么豐富多彩，也不會出現生命。

　　在地球上，物質都是原子組成的，因此密度最大的物質就是那些原子緊密排列的固體，如石頭和金屬等。那么地球之外，有沒有密度比固體還要大的物質呢？答案是有的，但不再是原子組成物質。一些恒星死亡時，會殘留下密度遠大于固體的&ld;白矮星&rd;，即原子被破壞，電子被擠出，原子核緊密排列在一起。更大的恒星死亡時，會使電子都被擠壓進原子核，形成密度更大的&ld;中子星&rd;。如果更大的恒星死亡，會留下黑洞，密度大得超乎想象，其內部結構是什么樣子并不清楚，還在研究之中。但這些物質都已經不是我們通常意義上所說的原子組成的物質了。因此僅對原子組成的物質來說，因為電子是費米子，物質的密度便不會無限增加。&bsp;