我们知道，自然界中所有物质都是由原子构成，而原子是由位于中心的原子核和围绕原子核旋转的电子组成。看上去，我们似乎只需要三言两语就能够描述一个原子的基本构成，但实际上，原子的内部是一个十分奇怪的地方。打个比方，如果你能站在原子核上向四周环视原子的内部空间，你会发现，你能看到的只有空虚。
很多人会问，不是还有围绕原子核的电子吗？是的，没错，电子确实在那儿。但是，即使电子的轨道与你离得很近，你也几乎无法看到它，更不可能触摸到它，因为电子实在是太小了，这种“小”，是那种让你无法觉察到的“小”。
我们就拿自然界中最简单的元素氢举例来说。之所以说氢是最简单的元素，是因为氢的原子核是由单个质子组成，氢的质子的直径约为1.75*10^-15米。这是一个在人们头脑里完全没有概念的数字，即0.000 000 000 000 001 75米。如果你懒得去数有多少个零，那么可以换句话描述：1米的1750万亿分之一。
氢原子的结构
在氢原子中，只有一个电子围绕质子旋转，电子的轨道半径约为质子半径的10万倍。如果我们想象将氢原子核（即质子）扩大到一个网球的大小，那么小小的电子会比空气中漂浮的一粒尘埃还要小，而且这粒尘埃的轨道在距离网球大约3公里处，而整个原子的模糊边界大约在距离原子核三四十公里处。这些数字是相当令人吃惊的。
从上面的数字可以看出，相对于质子来说，电子微乎其微，而质子却是一个量子“巨人”。这实际也意味着，原子是巨大的和空虚的。但是，原子的结构又是一个非常真实、具体和有形的东西：你是原子构成的，原子的结构也就是你的结构，生活中我们所能看到的、触摸到的物体无不是如此。
了原子的结构，这里提一个看似荒谬的问题：既然原子的内部是如此的空旷，由原子构成的地板的大部分空间也都是空的，那我们为什么不会从地板上掉下去？这个问题看上去很荒唐，但这个问题却有着悠久的历史。1967年，物理学家弗里曼·戴森的同事曾就这个问题与戴森打赌，赌注是一瓶葡萄酒，谁能理论性的回答这个问题将赢得这瓶葡萄酒。
弗里曼·戴森随后着手研究这个看似简单的问题。理论性的证明是非常复杂、困难和常人难以理解的。但他最终成功地证明，电子属于费米子，服从所谓的“泡利不相容原理”，所以物质只能是稳定的。“泡利不相容原理”也是量子理论所描述的量子宇宙最具吸引力的一个方面。
