20世纪初创立的量子物理学弥补了科学在微观系统上的缺失，至此，在宏观方面有经典物理学、相对论，微观层面有量子物理学。而平行时空这个概念便出自于量子物理学。
我们知道，万物都是由微观粒子构成的，如质子、中子、电子等。这些微观粒子是如何运动的，它们有哪些特质，科学家只能通过对撞机加速它们，使它们相撞，看看它们是否还有结构，了解它们的某些物理特征。
微观世界是非常不确定的，或者说它是模糊的。叠加态、测量、薛定谔的猫，这些名词经常出现，这里不说猫，只说一个简单的粒子，比如电子，电子存在于原子之中，我们时常把原子核比作是恒星，电子比作是行星，电子围绕着特定的轨道绕着原子核转，按照量子物理学的看法，电子并没有轨道，也没有绕着原子核转，电子可以同时处于不同的位置之上，这听起来非常的不可思议，同时处于不同位置，这就是量子物理学中的叠加态。
微观粒子具有这种特质，为什么由它组成的物体就失去了这种特质了呢？其实，并没有失去，只是由于被观察，叠加态坍缩为一种确定的状态。这就是量子物理学中经常被提及的观察。就好比薛定谔的那只猫，没有观察以前，猫既是死的又是活的，一旦打开盖子观察，猫不是死的就是活的。所以，叠加态存在于不可以被观察的微观层面，在宏观层面就没有叠加态。
1957年，物理学家休·埃弗雷特提出了多世界的概念，后来科幻中平行时空、平行世界都只是多世界概念的衍生品。多世界是指什么呢，还拿那个猫说，其实观测者在打开盖子的那一刹那间，宇宙就分裂了，分裂为两种可能，A宇宙中猫是活的，B宇宙中猫是死的，A宇宙中的观测者打开盖子一看，告诉同事，看猫是活的，B宇宙中的观测者告诉同事，看，猫是死的。而观测者也沿着不同的可能线继续发展下去了，虽然都是分裂之前的那个观测者。
如果宇宙就这么容易出现分裂，那么分裂出去的宇宙已经非常多了，因为物理学家们已经做了无数这种观测实验了，那么为什么我们就没能侥幸地目睹一次另一个宇宙中的自己呢？
有问题，必然有解释。这就牵出来量子物理学中退相干的概念了。还拿那个猫来说，在未打开盖子以前，猫的生与死是一个互相干涉的叠加态，这个叠加态处于一个独立的空间中，外界没有对它造成干扰，当观测者打开盖子，这个叠加态就会与外部环境发生作用，两个状态间的干涉也会荡然无存，干涉消失的速度非常之快，不会留下丝毫痕迹，观测者只会看到一种结果。
退相干也是解释宏观层面为什么没有出现测不准的原因，一旦被观察，就会发生退相干，很简单的原理，因为你观察到了它，也就意味着它受到了来自于你观察的干扰，就会发生退相干。
关于多世界的看法，自从1957年被一位物理学家提出来以后在学界就广受争议，不过倒也成为了科幻中较为火热的题材。目前，并不能确定多世界是否存在，因为从来也没有接触过，而且，退相干这个理论还需要有更多的完善，所以只能说，多世界可能存在，平行世界可能存在。
