平行宇宙是指从某个宇宙中分离出来，与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。在这些宇宙中，也有和我们的宇宙以相同的条件诞生的宇宙，还有可能存在着和人类居住的星球相同的、或是具有相同历史的行星，也可能存在着跟人类完全相同的人。祖母悖论是建立在爱因斯坦的广义相对论的基础上。广义相对论认为我们的宇宙是平行相通的，可以通过孔洞回到过去。正如所设想的一样，如果回到过去成立，就必然产生上述的悖论。在爱因斯坦的狭义相对论中，我们又被告知时间和空间是彼此联系的，由于光速恒定，所有运动，甚至时间本身都必须与之相对应，由此时间也是相对的。于是，人们为解释上述悖论，提出“平行宇宙”的概念，这就是霍金的“平行空间理论”。

定义概论

平行宇宙是指从某个宇宙中分离出来，与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。在这些宇宙中，也有和我们的宇宙以相同的条件诞生的宇宙，还有可能存在着和人类居住的星球相同的、或是具有相同历史的行星，也可能存在着跟人类完全相同的人。同时，在这些不同的宇宙里，事物的发展会有不同的结果：在我们的宇宙中已经灭绝的物种在另一个宇宙中可能正在不断进化，生生不息。相互平行的两个宇宙，既不重合，也不相交，可谓“井水不犯河水”。虽然有时通过一些偶然的事件，两个宇宙能相互感知对方的存在；但一般而言，仍是“鸡犬之声相闻，老死不相往来”。有学者描述平行宇宙时用了这样的比喻，它们可能处于同一空间体系，但时间体系不同，就好像同在一条铁路线上疾驰的先后两列火车；它们有可能处于同一时间体系，但空间体系不同，就好像同时行驶在立交桥上下两层通道中的小汽车。

提出背景

平行宇宙的概念，并不是因为时间旅行悖论提出来的，它是来自量子力学，因为量子力学有一个不确定性，就是量子的不确定性。平行宇宙概念的提出，得益于现代量子力学的科学发现。

在20世纪50年代，有的物理学家在观察量子的时候，发现每次观察的量子状态都不相同。而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成，所以这些科学家推测既然每个量子都有不同的状态，那么宇宙也有可能并不只是一个，而是由多个类似的宇宙组成。

从20世纪20年代起，许多物理学家都为量子力学提出了不同的“诠释”，目的是为测量问题提供一个可靠的解释，并能让人们理解波函数的坍缩。在量子力学中，微观粒子的状态用波函数（Wave function）来描述。当微观粒子处于某一状态时，它的力学量（如坐标、动量、角动量、能量等）一般不具有确定的数值，而具有一系列可能值，每个可能值以一定的概率出现（宏观物体处于某一状态时，它的力学量具有确定的数值）。也就是说，微观粒子的运动具有不确定性和概率性。波函数就能描述微观粒子在空间分布的概率。

物理学中著名的“单电子双缝干涉”实验正是微观粒子运动不确定性和随机性的体现。在这个实验中，单电子通过双缝后竟然发生了干涉。在经典力学看来，电子在同一时刻只能通过一条缝，它不可能同时通过两条缝并发生干涉；而根据量子力学，电子的运动状态是以波函数形式存在，电子有可能在同一时刻既通过这条狭缝，又通过那条狭缝，并发生干涉。

但是，当科学家试图通过仪器测定电子究竟通过了哪条缝时，永远只会在其中的一处发现电子。两个仪器也不会同时侦测到电子，电子每次只能通过一条狭缝。这看起来好像是测量者的观测行为改变了电子的运动状态，这种反常的现象又作何解释呢，物理学家玻尔提出了著名的“哥本哈根解释”：当人们未观测时，电子在两条缝位置都有存在的概率；但是，一旦被测量了，比如说测得该电子在左缝位置，电子有了准确的位置，它在该点的概率为1，其他点的概率为0。也就是说，该电子的波函数在被测量的瞬间“塌缩”到了该点。

玻尔把观察者及其意识引入了量子力学，使其与微观粒子的运动状态发生关系。但观察者和“塌缩”的解释并不十分清晰和令人信服，也受到了很多科学家的质疑。例如，塌缩是如何发生的，是在一瞬间就发生，还是要等到光子进入人们的眼睛并在视网膜上激起电脉冲信号后才开始。

多世界解释

那么，有没有办法绕过这所谓的“塌缩”和“观测者”，从本应研究客观规律的物理学中剔除观察者的主观成分呢？埃弗雷特提出了一个大胆的想法：如果波函数没有“塌缩”，则它必定保持线性增加。也就是说，上述实验中电子即使再观测后仍然处在左/右狭缝的叠加状态。埃弗雷特由此进一步提出：人们的世界也是叠加的，当电子穿过双缝后，处于叠加态的不仅仅是电子，还包括整个的世界。也就是说，当电子经过双缝后，出现了两个叠加在一起的世界，在其中的一个世界里电子穿过了左边的狭缝，而在另一个世界里，电子则通过了右边的狭缝。这样，波函数就无需“塌缩”，去随机选择左还是右，因为它表现为两个世界的叠加：生活在一个世界中的人们发现在他们那里电子通过了左边的狭缝，而在另一个世界中，人们观察到的电子则在右边。

以“薛定谔的猫”来说，埃弗雷特指出两只猫都是真实的。有一只活猫，有一只死猫，但它们位于不同的世界中。问题并不在于盒子中的发射性原子是否衰变，而在于它既衰变又不衰变。当观测者向盒子里看时，整个世界分裂成它自己的两个版本。这两个版本在其余的各个方面是完全相同的。唯一的区别在于其中一个版本中，原子衰变了，猫死了；而在另一个版本中，原子没有衰变，猫还活着。前述所说的“原子衰变了，猫死了；原子没有衰变，猫还活着”这两个世界将完全相互独立平行地演变下去，就像两个平行的世界一样。量子过程造成了“两个世界”，这就是埃弗雷特前卫的“多世界解释”。

这个解释的优点是：薛定谔方程始终成立，波函数从不塌缩，由此它简化了基本理论。它的问题是：设想过于离奇，付出的代价是这些平行的世界全都是同样真实的。这就难怪有人说：“在科学史上，多世界解释无疑是目前所提出的最大胆、最野心勃勃的理论。”

发展历程

思想雏形

公元前5世纪，德谟克利特就提出“无数世界”的概念，认为“无数世界”是原子通过自身运动形成的。他说：“原子在虚空中任意移动着，而由于它们那种急剧、凌乱的运动，就彼此碰撞了，并且，在彼此碰在一起时，因为有各种各样的形状，就彼此勾结起来，这样就形成了世界及其中的事物，或毋宁说形成了无数世界。”公元前1世纪，卢克莱修指出，在我们这个“可见的世界”之外还存在着“其他的世界”，居住着“其他的人类和野兽的种族。”公元前4世纪，伊壁鸠鲁表述了世界多元性的思想：“存在着无限多个世界，它们有的像我们的世界，有的不像我们的世界。”“在一切世界里，都有我们这个世界里所见到的动物、植物以及其他事物。”莱布尼茨提出了他的“可能世界”的概念，设想在必然世界（可观测的宇宙）范围之外还存在着无穷多个“可能世界”。他认为世界由无限的单子组合而成，单子之间没有因果关系，而是某种前定的和谐关系，单子虽然各自独立，但它们之间有品极高低的差异。莱布尼兹把某个现实事件的出现，例如，具体的人，阐释为许多单子组合的结果，各种不同的组合的结果与单子中更胜一筹的单子的主导作用有关。这意味着世界可以用不同的样子，任何事件都是偶发的，甚至整个宇宙也是如此。

正式提出

物理学家埃弗雷特提出了自己对量子测量问题的想法。他指出，在量子力学中，存在多个平行的世界，在每个世界中，每次量子力学测量的结果各自不同，因此不同的历史发生在不同的平行宇宙中。多世界解释认为，对测量装置的观察，会使得测量装置被分解为两个。并且在这个测量链上，这种分解会不断地进行下去。伴随着这种分解，一定有一个完全的宇宙的复制。也就是说，只要有一个量子测量发生，那么，每个宇宙分支，以及这个分支中的分量就会导致一个可能的测量结果。每个处在特殊宇宙分支中的人都会认为，他的测量结果和所处的宇宙是唯一存在的。也就是说，一次测量产生了一次新的宇宙。这些各自不同的新宇宙，除非完全相同，否则绝无重合的可能。这一理论的发表，标志着平行宇宙概念的正式提出。

研究现状

存在证据

英国天文学家称找到了支持平行宇宙论的证据。通过对宇宙微波背景辐射图的研究，他们发现了四个由“宇宙摩擦”形成的圆形图案，这表明我们的宇宙可能至少4次进入过其他宇宙。2007年 8月，科学家在研究宇宙微波背景辐射（CMB）信号时发现了一个巨大的冷斑（cold spot），其中完全是“空”的，没有任何的正常物质或者暗物质，也没有辐射信号，为什么宇宙中会存在如此怪异的时空。

为了寻找这个答案，科学家认为这是另一个宇宙的证据，冷斑现象可能使得宇宙学家推出一种结论，暗示人们所处的宇宙之外还存在平行宇宙。科学家通过普朗克望远镜观测到的辐射数据发现我们的宇宙可能是10亿个宇宙中的一个，第一次有证据显示平行宇宙是存在的。普朗克望远镜绘制的地图显示了微波背景辐射的分布情况，科学家认为大爆炸后期残留的辐射均匀分布于宇宙空间中，尤其是在南天。

北卡罗莱纳州大学教堂山分校理论物理学家劳拉·梅尔西尼-霍顿博士与来自卡内基·梅隆大学教授理查德·霍尔曼在2005年就预言了异常辐射的存在，并认为由于平行宇宙的存在导致了辐射分布异常。梅尔西尼-霍顿博士认为普朗克探测器的数据支持了平行宇宙存在的假设，这意味着在人们所处的宇宙之外还存在无限多的宇宙，正是由于其他宇宙的拖拽效应使得南天出现分布不均的辐射。宇宙微波背景辐射信号中的巨大冷斑跨度差不多达到10亿光年，位于波江座方向上，理论物理学家劳拉·梅尔西尼-霍顿博士认为这是另一个宇宙的信号，如果该发现被证实，那么这将是人类有史以来在本地宇宙时空外发现的第一个宇宙。

宇宙微波背景辐射来自于宇宙大爆炸后残留的信号,存在于微波波段，NASA的威尔金森微波各向异性探测器和斯隆数字巡天拍摄的图像也显示我们的宇宙存在巨大的空洞，这一证据在2004年就被科学家发现。事实上，关于冷斑的问题已经成为天文学家研究的重点，后来的研究显示这片神秘的宇宙时空并非完全不存在物质，在其周围存在小规模的星系，比起其他天区的星系，这些星系的跨度以及辐射都十分小，计算表明，宇宙空洞附近天体的辐射量比宇宙中其他可见时空辐射量减少大约20%至45%。然而，为什么宇宙中会形成如此奇怪的时空呢？比如距离银河系80亿光年处就存在一个直径大约为90光年的宇宙空洞，当前的宇宙大爆炸以及宇宙形成理论很难解释为什么可以形成这些空洞，它们的形成机制至今依然是个迷。

梅尔西尼-霍顿博士为主的研究小组认为这是另一个宇宙存在的证据，根据弦理论预言，宇宙之外还存在其他宇宙，每一个宇宙都拥有独特的物理属性。

另一种观点认为冷斑的出现与宇宙膨胀有关，作为引力长程作用的结果，宇宙中出现了大型空洞，目前观测到的大空洞出现在北半球的天区，科学家预测在南半球天区也存在一处巨大的冷斑，但是研究小组认为宇宙空洞的出现存在随机性。根据普朗克探测器的数据，梅尔西尼霍顿博士认为自己的假设已经被证明，在人们所处的宇宙之外还存在更多的平行宇宙，由于这些宇宙的存在，导致了背景辐射的异常，这一切都体现在宇宙学理论无法解释的冷斑时空中。隶属于欧空局的普朗克空间望远镜具有非常高的观测精度，其绘制的精确CMB图像为科学家打开了一扇通往另一个时空的大门。

据《星期日泰晤士报》称，剑桥大学理论物理学教授马尔科姆·佩瑞认为，该发现有极高的可能来佐证“多重宇宙”的存在。他的同事天体物理学教授乔治·埃弗斯塔西欧对此也表示支持：“多重宇宙的论调现在听起来仍然让有些人感到怪异，这情况就像当年大爆炸理论的提出一样。不过，现今我们已经掌握了有力的证据，这必将彻底改变人们对于宇宙的认知。”

理论进展

2014年10月31日，物理学家称，“平行宇宙”的确存在，给不同版本的“我们”提供生存空间。不仅如此，平行宇宙之间还会相互影响，所以才会出现微观层面种种奇怪的物理学现象。英国格里菲斯大学和美国加州大学学者联合提出上述理论。他们认为，平行宇宙不仅存在，而且相互影响，并非各自独立地发展变化；而相互作用，恰好能够解释微观物理研究发现的粒子奇怪的反应。格里菲斯大学物理学教授霍华德·威斯曼说：“大概在1957年左右，量子物理学界出现了平行宇宙的想法。照此推断，量子测量每进行一次，一个宇宙就会产生出新的分支宇宙。所以就产生了无数的可能性——在有的宇宙里，陨石没有砸中地球，恐龙们幸存下来。再换一个宇宙，澳大利亚就成了葡萄牙人的殖民地了。此前，学者休·埃弗雷特发现量子粒子能够同时拥有两种不同的状态，因此提出了粒子以不同状态在不同世界同时存在的理论。按照这一理论，粒子在两种状态、两个世界之间不必二选其一，而是可以二者兼得。威斯曼和同事们认为，人们所处的宇宙不过是浩如烟海的众多的宇宙中的沧海一粟。这些宇宙同时存在，有的和人们所在的宇宙相似，有的则大不相同。威斯曼还表示，比较“靠近”的宇宙会相互排斥，增加相互之间的差异。

研究前景

科学家将会有多种方法检验这些平行宇宙的理论，甚至可能排除其中的一些。在今后几十年，随着宇宙测量技术的巨大进步，通过诸如宇宙微波背景辐射探测、大尺度物质分布测量等，科学家会进一步限定空间的弯曲和拓扑结构，从而检验第一层平行宇宙理论。而更精确的暴胀测量，可以用来检验第二层平行宇宙的理论。天体物理学和高能物理学的共同进步，也会确定物理常量的微调程度，从而削弱或加强第二层的存在可能。如果现在全球制造量子计算机的努力能够成功．那么它将会为第三层宇宙的存在提供进一步的证据，因为它在本质上要利用第三层平行宇宙的平行性来做平行计算。相反，纠正不守恒的实验证据则会排除第三层。最后，现代物理的重大挑战，统一广义相对论和量子场论的成功或失败，会给第四层宇宙的研究带来更多启示。科学家可能最终找到一个和人们的宇宙相匹配的数学结构，也可能突然碰到不可思议的数学有效性极限，从而不得不放弃第四层。

类型层次

提出时间

美国麻省理工学院的宇宙学家马克斯·泰马克（Max Tegmark）热衷于研究平行宇宙，他说道：“对于我来说最有意思的问题不是平行宇宙是否存在，而是到底有多少种平行宇宙。”在2003年的《科学美国人》杂志里，有一篇由他所写的关于平行宇宙的专文，文中他将平行宇宙分成四类。根据泰马克的分类，越处于上位的宇宙，越容易扩张，越容易涵盖处于下位层次的宇宙。

第一层：视界之外

如果空间是无限的，而且物质分布在大尺寸上是足够均匀的，那么即使最不可能发生的事情也必然发生在某处。特别地，应该存在无限多有人的行星，而且包括不是一个而是无限多和一样的外表、姓名、记忆的人。无限多和可观测宇宙大小一样的区域确实存在，在那里任何可能的宇宙历史都会实际存在。这就是第一层平行宇宙。混沌暴涨理论（Chaotic Inflation Theory），可对无限的遍历的宇宙进行一般性预测。这个宇宙是无限的，应该包含了能实现所有初期条件的哈勃体积。因此，无限的宇宙包含了无限数量的哈勃体积。他们虽然全部具有同样的物理法则与物理定数，但对于类似物质分布的配置却几乎与人们所处的哈勃体积不同。但是正因为存在着哈勃体积，超越事件视界（Event Horizon）的、结果类似的或者相同的配置的哈勃体积才得以存在。据体格马克测算，与人们居住的相同大小体积和配置的星体存在于距我们大约115（比古戈尔普勒克斯大的数字）米的地方。这种推论假定了看似与哈勃状态一样形式的分布，但是实际上是什么样的分布都是可能的。这就意味着人们所特定的哈勃体积在实际上是唯一的存在。[24] 

第二层：后暴胀泡沫

作为宇宙的膨胀理论变形的混沌暴涨理论，平行宇宙是以整体方式进行扩张的，这种扩张会一直持续下去。但是宇宙的某个领域却停止扩张，呈现各异的泡沫形态。这种泡沫就是不发达的第一层的平行宇宙。安德烈.林地及Vitaly Vanchurin计算得出此宇宙的数量是10000000个计量单位。可能不同的泡沫都经历过原发的对称性的破裂，其结果是拥有了不同物理定数的不同性质。此层次包括了约翰·惠勒（John Archibald Wheeler）的振动宇宙论（Oscillatory Universe Theory）和李·斯莫林（Lee Smolin）的多产宇宙论（Fecund UniversesTheory）。

第三层：量子力学中的多世界解释

休・埃弗雷特的多世界解释（MWI）是为数众多的主流量子力学的解释中的一个。作为量子力学的一个侧面，不是单个观测就可以绝对预测的。反而可能在更大范围引发不同的概率。根据MWI理论，这些不同的观测结果与不同的宇宙分别对应。如同摇动一个六面的骰子一样，其结果和量子力学的可观测量是一致的。与骰子的6面向相对应的6种宇宙得以显现。（更为正确的是，MWI理论中，尽管宇宙的存在具有单一性，但在向多元世界分裂后，他们通常是无法互相作用的。）泰马克认为第三层的平行宇宙在哈勃体积内的含量并不比一～二层的平行宇宙概率大。事实上，在有相同的物理定数的第三层的平行宇宙中，由分裂而形成的所有的不同的世界在层次一的平行宇宙中的多个哈勃体积中都可以找到。泰马克做了如下阐述：第一层和第三层的唯一不同就是人的复体居住在哪里的差别。在第一层当中，居住在三次元空间的任何一个地方。在第三层当中，居住在无限次元的与希尔伯特空间（Hilbert Space）内的其他量子不同的世界中。同样，拥有不同物理定数的全部的层次二的泡沫宇宙在事实上，可以看作是在第三层的平行宇宙中在原发性的对称性破裂瞬间所产生的“世界”。与多世界有关的观点包括了理查德·费曼（Richard Phillips Feynman）的复数历史（Multiple Histories）解释及H. Dieter Zeh的多精神解释（Many-minds interpretation）。

第四层：终极集合

终极集合假说由泰马克自身所倡导。可以采用不同的数学结构进行记述的宇宙被认为是全部以对等的方式而实际存在的。不可观测的宇宙的不同的低能量的物理法则并不包括其中。泰马克倡导如下的观点。抽象数学是非常普遍的存在，（从人类的暧昧的语言中分离出来）无论以什么样的纯粹的语言都可定义的万物的通用理论（TOE）都脱离不了数学结构。比如，包含不同种类的实体（用语言的表述的话）及其关系（再用语言表述）的TOP不仅被数学者们称为集合论模式，通常也把该种集合论的模式看成是构成的形式体系。这就暗示了所有的可以想象的平行宇宙理论在层次四阶段可以被记述。因为层次四的平行宇宙包含了全部的其他的集合，从而成为了平行宇宙阶层的上限。导致了失去考虑层次五的平行宇宙的余地。尤尔根·施密特胡贝尔（Jürgen Schmidhuber）提出了“数学的构造的集合”并没有被明确的定义这一不同意见。他只赞同构造性数学（Constructive mathematics），即通过电脑程序可以进行记述的宇宙表述。其中，输出位可以被控制在有限的时间内，控制时间的本身会因为库尔特的极限而受到程序的影响无法做出预测，但是由于非停止程序的原因，可以被记述的宇宙的表述非常明确的包含其中。另外，他对相对受限的可以进行极快运算的宇宙集合提出了明确的异议。

理论争议

针对平行宇宙的主要争论在于，它们很浪费并且很离奇，来依次考虑这两点。

首先，平行宇宙理论很容易被奥卡姆剃刀原理所攻击，因为它们假设了其他宇宙存在，而人们却永远观测不到。为何自然在本体上如此浪费，并沉溺于这些多到无穷无尽的不同世界，但这一点也可以反过来支持平行宇宙。当人们觉得自然过于浪费时，人们到底是在困惑关于它浪费的哪一点，显然不是“空间”，因为标准的平坦宇宙模型中无限的体积并没有引起这样的反对。也不是“物质”或“原子”——理由相同，一旦已经浪费了无限的东西，谁在乎再浪费多点呢。所以，这种令人困惑的“浪费”倒不如说是一种简化，它减少了说明所有这些不可见世界所需的信息量。然而，正如泰马克详细讨论过的那样，整个集合往往要比集合中的单个元素简单得多。例如，一个普通整数n的算法信息内容在 量级上，这就是将它用二进制写出来所需要的比特数。然而，所有整数的集合，1，2，3，…，只需要寥寥几行计算机程序就能生成，所以整个集合的算法复杂度要远小于其中某个整数。

同样，爱因斯坦引力场方程的全部理想流体解的集合，算法复杂度要远低于其中某个特解，因为前者只需要很少几个方程就能描述，而后者要求在某个超曲面指定大量的初始数据。不严格地说，当人们把注意力局限在一个集合中的某个特定元素上时，表观信息的内容增加了，却失去了将所有元素考虑进来时整个系统内在的对称性和简单些。在这个意义上，更高层的平行宇宙具有更低的算法复杂度。从通常宇宙升到第一层平行宇宙，就不再需要指定初始条件，升到第二层，就不需要指定物理常数，到了包含所有数学结构的第四层平行宇宙，本质上就不存在算法复杂度了。

只有从青蛙视角，从观测者的主观感觉来看，才有那些信息富余和复杂性。可以证明，平行宇宙论要比只取一个集合元素作为物理存在的单个宇宙理论经济得多。

第二个普遍的抱怨是，平行宇宙太离奇了。但这个反对多半来自审美上，而非科学上的考虑，然而正如上面提到的，这个意见只有在亚里士多德的世界观中才有意义。在柏拉图模型中，如果鸟的视角和青蛙视角足够不同，很可能看到的是，观察者会抱怨正确的TOE如此离奇，而每个迹象都说明这正是人们所处的情形。人们所感到的离奇也没有什么好大惊小怪的，因为进化只赋予了人们对日常物理的直觉，能够使人们远古的祖先生存下来。

但由于有了智慧和创造，人们已经比只有一般内部观点的青蛙视角稍微多窥见了一些东西，可以确信的是，人们在超出人类原始认知的任何地方到遭遇了奇异现象：高速（钟慢效应）、小尺度（量子粒子能同时存在于好几个地方）、大尺度（黑洞）、低温（能向上流的液氦）、高温（碰撞粒子能改变身份），等等。所以，物理学家大体上已经接受了，鸟的视角和青蛙视角是很不相同的。量子场论的一个现代流行观点是，标准模型也仅仅只是一个有效的理论，是另一个还没发现的理论的低能极限，而后者与舒服的经典概念相去甚远（例如，包含十维的弦）。许多实验学家已经对这么多“离奇”（但重复性很好）的结果感到麻木了，他们简单地接受了“这个世界就是一个比人们原想的世界更离奇”这样的观点，然后埋头继续计算。

霍金解释

霍金解释，时间旅行者回到过去改变历史后，时间线便出现分杈，分杈的时间线展开的是另一段历史。然而，如果我们能够回到过去，就可能破坏因果规律。于是，祖母悖论也被这样解释：由于时间与空间相关，因此祖母被害，世界因历史的改变被一分为二，从而产生时空的分枝，那么在这个空间里的我就不存在了，但另一个空间的祖母仍然存在，也便还有我存在。

科幻作品

既然人类回到过去理论上成立，“时间机器”、“时间旅行”便成为科幻作品中被广泛采用的题材。“时间机器”最早出现在1895年威尔斯的小说《时间机器》里，那时的设想只是作者的幻想，直到狭义相对论与广义相对论相继问世，这一设想开始有了一定的物理学根据，类似题材的科幻电影也因此有了科学的依据。正因为有了科学为依托，在科学与幻想间才会有一个一个无比耐人寻味的故事。如科幻喜剧《回到未来》，主人翁马丁和布朗博乘坐时间机器在过去与未来间穿梭，并与那个时空的人产生交互行为，从而引起时空的分枝，创造出与原时空不同的结局。在这部影片里，导演就把世界因历史改变产生分枝从而导致的因果关系表现得淋漓尽致，也因此让这部系列影片成为经典。

平行宇宙

这种因时空旅行，改变了历史，才会有新的平行世界分化出来的平行宇宙叫“后置平行宇宙”，既然有后，自然也会有先。最典型的例子是《宇宙追缉令》里，李连杰所处的平行宇宙称作"先置平行宇宙"，就是说不管你玩不玩时空挪移，无限多个宇宙原本就存在，有本事你就可以在里面窜来窜去。这么说近似于无稽之谈，可是，专家们又说，科幻电影中的想象不能当作无稽之谈看待，因为这些想象即使有的没有科学依据，但它会通过扩展人们的想象力来影响科学。如果，人们往高深点说去，《宇宙追缉令》所创造的世界就可以牵涉到量子物理学的内容。

普朗克常量

如果从普朗克常量来解释目前的宇宙，人们更容易论证平行宇宙存在的可能性。所谓的普朗克常量，就是最基本的能量表示单位。人们所存在的这个星球上，每个物质都有小到不可划分的单位，人们通常用原子来表示这个最小单位，同样，每个物质都有能量，有的能量大，有的能量小，那么能量也应该有个最小的单位，物理学上把这个最基本的能量单位称为普朗克常量。任何物质所包含的能量都是普朗克常量的整倍数，不过这仅仅局限于人们所存在的这个世界。

如果，人们把这一规律无限地延展，势必会有一个普朗克常量不是人们所认知的普朗克常量的世界存在。比如用“1”来表示我们所知世界的普朗克常量的数值即“普朗克常数”，如果另一个世界的普朗克常数的取值是“2”，那么另一个世界就是建立在普朗克常数为“2”的基础之上。而从1到2之间又有无数个可取的值，因此可能平行存在的世界也就应该是无穷无尽。可是人们为什么看不到他们，感觉不到他们，如果位置重叠，我们和他们相遇而看不到对方，会不会撞在一起呢？答案是否定的。最能直接表示两者之间关系的例子就是奇数与偶数。

奇数与偶数之间不会有交点，永远这样平行存在着，所以他们相遇时会毫无阻碍的穿过对方队列，即不可能感知对方，更不可能相撞。同样，普朗克常量不一样的两个世界就如一排奇数和一排偶数，是能量最小单位的不一样把人们分在了两个空间，不可能感知对方，更不可能相撞。虽然理论上这样的时空可以生成无穷多个，但并不能真的像奇数与偶数一样可以从中取出多个值。通过解普朗克常量方程，科学家们只能得出方程的几个合理的解，由此可以构造出几个可能存在的平行空间。但在量子物理学不确定因素的影响下，这些平行空间也可能是不稳定的，如果由这些不确定的普朗克常量构成的平行空间，就存在消亡的可能。

物理空间

首先，由最简单的零维开始。所谓的维度是用来衡量空间的一种矢量单位（有方向的单位），例如一维空间的维度是“X（长）”，二维空间的维度是“X、Y（长、宽）”，以此类推。因为零维空间只有一个点，无论从任何维度来看，这个点都不具备方向与长度，所以它没有维度，只能用0来表示，也就是所谓的原点。同理，比它低级的空间是不存在的。所以，零维空间只能投影到更高级的空间。

下面开始讲一维空间。一维空间的方向有一个，如果用几何学表示，可以写成X轴。如果一维空间中的物体想直接来到自己空间中的某一点，而不经过其他线段，那么它只要突破了一维而来到二维，那么它就都可以做到了，因为它可以从外部随意选择这个空间的一段进入。但是如果想这样它就必须具备一个前提条件，那就是变成二维空间中的物体，因为二维空间要比它多一个维度，作为一维空间中单独的物体，身处二维空间（X轴、Y轴）中它只是维度“宽”无限接近于零的物体，而物理常识告诉人们无限接近于零的存在可以完全忽略，所以它是不会存在的。所以它要想存在于二维空间或从外部进入到一维世界，只有两个方法：增加维度和空间投影。增加维度就是制造空间。

例如一条直线上有一个线段想要直接到这条直线上的另外一点，那么它可以在这个二维空间中创造出一个新的一维空间来连接到原来空间中的某一点，从而通过这个空间达到跳跃的目的。如果它想创造一个二维空间的话，就必须增加维度，也就是所谓的制造异次元空间。它可以从原来的空间中的某一点分出一个新的空间，看上去，好像两个都属于一维空间；但是因为这两个空间都是存在于更高的维度之上的，所以它们已经构成了二维空间的架构，而这两个一维空间，就是彼此的平行空间了。人们可以称这种平行空间为干预型平行空间（以下简称干平）。

而空间投影则是另外一种方法。大家都知道，二维空间中包含了无数的一维空间，而其中的两个一维空间平行或者相交了（平行的可能性只能有一种）。相交的两条线在交点处产生了一个点，而这个点则从这里同时沿着两个空间延伸出去。在延伸出去的两个空间里，又有无数的空间相交了进来，所以造成了无数的干平。而那些干平也被更多的干平所干预。这样一来，所有的空间都会留下其余所有干预空间的投影。不过在更高维度的空间里，这种干预就会变得最小，这时，只有两条互相平行的空间互相的干预才是最大的（因为互相都有在彼此空间的投影）。而如果其中一个空间想要进入自己这个空间的另一段，只要进入最近的平行空间，然后顺着那另外的空间上相对的一点回到自己的空间就可以了。不过因为自己在另一个空间有着影射的那一点，所以要想进入并存活下来，只能消灭自己在那个空间上的影射点，否则就只能用第一

种方法，另外制造一个空间了。

还要注意的就是空间延伸的速度问题。例如两个平行的平行空间，他们延伸的速率是不同的，其中贝它空间比阿尔发空间的延伸速率要快。那么当从阿尔发空间上的一点进入贝它空间后，向前移动了一些或者干脆没动，等它回到阿尔发空间后却会发现自己已经向前移动了很多（这就是所谓的天上一天，地上一年）。其实在彼此空间的单位都是一样的，只是相对延伸的速率不同而已。那么维度都是怎么来衡量的呢？众所周知，一维为长度（X），二维为长和宽（X，Y），三维为长、宽和高（X，Y，Z）。从前面三个维度的衡量来看，高一级空间多出来的维度其实就是前一个空间所没有的，而且每个空间的物体可以操作自己的矢量方向（例如一维空间可以改变正负两个方向和长，二维空间可以改变长和宽，三维空间的物体可以变换长、宽和高等）。

那么大家仔细想想，人们这个空间应该是几维空间呢。很多人认为人们处在三维空间，可能从几何课上老师都是这么教的（初、高中的几何课）但是大学后老师就会告诉人们：人们其实身处四维空间而不是三维空间。因为人们忽略了一个非常重要的矢量单位——能量的衰变。可能有人要问我了，人们现在不是用时间来衡量世界吗，例如8点做了什么，9点又做了什么，按你这么说，人们应该在五维空间才对啊。但是我请大家想想，这个所谓的时间又是从什么进化而来的呢。想想以前没有钟表的时候，人们看的是日出日落，看得是沙漏，看得是石头在木头上刻着的数字符号。那么这些变化又是什么呢，这些都是由能量的衰变造成的，所有的时间概念都是根据地球上或者太阳系上的种种能量衰变推测而来的。

试想一下，如果有一天地球自转的速度变慢了，那么时间是不是就因此变多了呢？一个健康的人本来70岁病死了，这回却40岁就病死了，因为一年变成了过去的几年，而它的能量衰变值却没有变，除非你人为的改变它。那么人们现在来写出人们这个四维空间的维度单位吧：长、宽、高和能量衰变值（X，Y，Z，Φ）。由一维到三维的推论得出，如果想进入更高维度的空间，就需要在一定的单位的空间中，创造超过它所能容纳的数值，也就是用超高的能量输出来创造一个干预型四维空间，从而做出人们的平行空间。这就是我这部作品的技术根据。而因为每个平行空间的延伸速率都不一样，所以即使是同一时期开始的空间中，发展的程度也是不一样的，而我把用来衡量这个速率的第五个维度的单位命名为：宇宙年。

相关结论

有这么一个著名的电子双夹缝实验，一颗电子通过了夹缝，在屏幕上出现的位置并非夹缝的直线投影，而是偏折了一个角度。累积很多电子的话，会产生干扰条纹，这些电子好像分身似地同时通过了两道夹缝并产生干涉现象。但，假如人们在每条夹缝中各安装了探测器，电子又变得只会选择其中一道夹缝通过，不会出现干涉现象。

如何去解释这种怪现象呢？物理学家们同样提出了“平行宇宙”的说法。他们认为，电子其实仍然是同时通过了两道夹缝的，只是在人们的宇宙中他通过其中一道，而在另一个宇宙中他通过了另一道，从而来弥补在这个世界中缺失了的状态。很可能，平行宇宙原本就存在，只是人们目前无法从实验中得到证实。那么，对于“祖母悖论而言”，也可以这样认为，宇宙有无数个平行的空间，于是也就能产生无数个并行的时间。即使人们不幸害死了祖母，在这个时空的我就不可能存在，而另一个时空的祖母还活着，于是我也还存在。

按此说来，平行宇宙也无所谓“前置”与“后置”之分，任何物质都在运动，都在分化，小到一个粒子，无时无刻，说分就分，世界也因此一直在分化。比方说走路，我在路上走着，前方随时可能出现两条路，我在思考是选择走左边还是选择走右边?于是，世界在我的选择中一分为二，一个我走了左边，另一个我走了右边，这一分化便决定了我这个世界可能的命运，选择走左边的我下一秒钟可能遇到一个乞丐，于是，世界又开始分化，我又得决定是否需要施舍；走右边的我可能遇到一位妙龄女郎，从而有机会与她结伴同行。是不是很奇妙呢？命运因选择而有了不同的结果。这一点，在尼古拉斯·凯奇主演的科幻电影《预见未来》中得到了淋漓尽致的体现。

说到因果关系，人们会想到“蝴蝶效应”。引用网上的解释，“一只南美洲亚马孙河流域的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可能引起美国德克萨斯的一场龙卷风。其原因在于：蝴蝶翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并引起微弱气流的产生，而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系统产生相应的变化，由此引起连锁反映，最终导致其他系统的极大变化。”

用辩证法来说：事物是普遍联系的。如果追述宇宙起源于一场大爆炸，那么大爆炸一瞬间的动能、方向、速度等等，决定了之后所有发生的事物，或许也决定了你我的出生和死亡，这样想一想，人们的现实世界也充满了无比的乐趣呢！不过，一切都不是定数，因为量子物理学中也有着不确定性。如一个电子撞击一个质子既可能转向左边也可能转向右边，因无法把握这种不确定性，因此，电子转向左边或转向右边的两种可能性，也就形成了两个平行的宇宙世界。