包立不相容原理（Pauli exclusion principle）

想象一個停車場，每個車位都由一個完整的地址來描述——區、排、位，以及你是車頭朝裡停還是倒車入庫。這個停車場的規矩很嚴：任何兩輛車都不能共用完全相同的整套地址。原子裡的電子遵守的正是這樣一條規矩：沒有任何兩個電子能擁有完全相同的一整套標識。

這些標識就是四個量子數，它們合起來確定了一個電子的能量、它所在軌道的形狀與朝向，以及它的自旋方向。包立不相容原理指出：同一個原子裡沒有任何兩個電子能讓四個量子數全部相同。實際上這意味著：由前三個量子數確定的一個軌道，最多只能容納兩個電子——而且必須是自旋方向相反的兩個。

正是這一條規矩，使得原子有了分層的殼層，而不是所有電子都塌縮到最低的軌道裡，因此它支撐了整張週期表的結構。更深一層，它適用於所有費米子（電子、質子、中子），也正是它使物質無法被壓縮成虛無——支撐白矮星不致坍塌的那股「壓力」就源於它。