我们都知道，原子是由原子核和电子构成，而原子核又是由质子和中子构成的。而质子是带正电，中子不带，这就意味着原子核其实是带正电的。
那问题就来了，原子核带正电，而电子带负电，根据异种电荷相吸引的原则，照理说电子应该会坠入到原子核当中才对，事实上，并没有。那究竟是咋回事呢？
不确定性原理
其实这个问题曾经让许多的物理学家很崩溃，从物理学家开始研究原子结构一直到最终拿出主流的原子结构，中间经历了30余年，四代物理学家的努力。
最终因为海森堡的不确定性原理的提出，得以确立最终的原子结构。其中这个不确定原理告诉我们，电子的位置信息和动量信息是不可能被同时测准的，如果要把动量信息测准，那位置信息就测不准了，如果把位置信息测准了，那动量信息也就测不准了。
于是，海森堡认为电子在原子核外是呈现概率云的形式，我们没有办法准确描述电子的位置和运动情况，我们只能描述电子在某个位置以何种运动形式的概率是多少。
但是这当中其实还存在着一些细节问题没有解决，那就是即使电子是以概率云的形式，但又为什么电子不会自发地进入到原子核内呢？
这里其实涉及到了两个理论，分别是：能量最低原理和泡利不相容原理。我们来一个个说说。
能量最低原理
我们都知道，水都是往低处流的，这其实就是能量最低原理在作祟。在自然中，能量都是自发的从高往低去。而能量其实是物质的某种属性。1905年，爱因斯坦发表了质能等价理论，在这个理论中，他统一了能量和质量。他认为能量和质量其实是一回事，一个物体的两个面，能量里还有质量，质量里还有能量，可以用E=mc^2进行描述。
也就是说，电子、质子、中子其实都对应着能量。这时候，我们思考一个问题，如果电子跌入到原子核内会如何？
实际上，电子就会和质子发生反应，生成中子。（由于中微子质量实在太小，这里就不计算了，）而电子和质子的质量加起来是要小于中子，这就意味着通过质能等价，电子和质子的能量是要小于中子的。根据上文我们说到的能量看最低原理，自然状态下，能量是从高往低了去。所以，电子和质子没有办法自发地反应生成中子，只有外界给到足够多的能量才可以实现。
泡利不相容原理
那如果我们真的施加足够多的能量，那电子会进入到原子核内吗？
实际上，这真的会。但是在发生这件事之前，还是会受到阻碍。根据泡利不相容原理，原子核外的电子并不是瞎跑地，而是有自己独一无二的状态，你可以理解成一个萝卜一个坑地排列着。
如果外界施加了一个外力，这个时候为了确保这个状态，就会因为泡利不相容原理的存在而产生一种量子效应，也被称为电子的简并压，它可以抵抗外力，让电子不会被压入到原子核内。
所以，这又是另外一层保障，使得电子即使受到外力，也不会坠入原子核内。
那有没有可能施加最高大的外力，打破这量子效应呢？
实际上，在宇宙中这种现象是常见的，一些质量足够大的天体，在演化的晚期，引力特别大，就可以把电子压入到原子核内部，于是电子和质子反应，生成中子，最终形成中子星。
多说一句，实际上中子也有类似于电子这样的简并压，还能继续对抗引力，如果中子也没有对抗住引力，在理论上就会形成夸克星，夸克的简并压还会继续抵抗引力，如果抵抗不住，就会形成黑洞。不过，目前来看，我们并没观测到夸克星的存在，只发现了中子星和黑洞而已。
总结
所以，电子不会坠入到原子核内，本质上是因为电子和质子的质能要小于中子，根据能力最低原理，电子是不可能自发的逾越这个能量的鸿沟，除非额外输入能量。而这时候，就会出现电子简并压来对抗，如果电子简并压没有撑住，就会被压入到原子核内。
至于β衰变，本质上是原子核的中子发生衰变，生成了质子、电子和中微子。就像上文我们说到的，中子的质能要大于电子和质子，所以这个反应得以自发的发生，只是需要一些时间。这和电子坠入原子核这件事并没有什么关系。
