平行宇宙的概念並不是因為時間旅行悖論提出來的它來自量子力學。
一，薛丁格的貓。
1935年，奧地利著名物理學家薛丁格提出了著名的思想實驗：「薛丁格貓」佯謬
它假設將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。鐳的衰變存在機率，如果鐳發生衰變，會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子，貓就會死；如果鐳不發生衰變，貓就存活。根據量子力學理論，由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加，貓就理應處於死貓和活貓的疊加狀態。這隻既死又活的貓就是所謂的「薛丁格貓」。
量子理論認為，如果沒有揭開蓋子，進行觀察，我們永遠不知道貓的死活，它將永遠處於即死又活的疊加態，這就使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理。
一隻又死又活的貓違背人類的邏輯思維。
平行宇宙理論解決了這個問題，觀察發生時，只不過宇宙分裂成了兩個，一個宇宙有死貓，一個宇宙有活貓。
但這同樣導致很嚴重的問題。
以牛頓為代表的經典物理學主張世界上不存在偶然，所有的隨機事件都是可以通過計算預知的；但量子理論告訴我們世界是不確定的，未來是隨機的。
正如愛因斯坦所說的：上帝不玩骰子，但是量子力學讓我們不得不相信，上帝似乎是玩骰子的。
二，雙縫幹涉實驗。
20世紀50年代物理學家通過雙縫幹涉實驗發現量子的不確定性，從微觀層面驗證了「薛丁格貓」佯謬，也推導出了平行宇宙。
（粒子的雙縫幹涉實驗。）
在這個實驗中，單電子通過雙縫後竟然發生了幹涉。在經典力學看來，電子在同一時刻只能通過一條縫，它不可能同時通過兩條縫並發生幹涉；而根據量子力學，電子的運動狀態是以波函數形式存在，電子有可能在同一時刻既通過這條狹縫，又通過那條狹縫，並發生幹涉。但是，當科學家試圖通過儀器測定電子究竟通過了哪條縫時，永遠只會在其中的一處發現電子。兩個儀器也不會同時偵測到電子，電子每次只能通過一條狹縫。
在在哥本哈根學派看來，現實是觀察造就的，而這是一個真正的隨機過程。
眾所周知，宇宙中所有的物質都是由量子組成的，既然每個量子都有不同的狀態，那麼宇宙也有可能並不只是一個，而是由多個宇宙組成。
（美劇《相對宇宙》）
三，平行宇宙被證明存在？
2007年8月，英國天文學家在研究宇宙微波背景輻射信號時發現了一個巨大的冷斑，其中完全是「空」的，沒有任何的正常物質或者暗物質，也沒有輻射信號。
（這塊冷斑是宇宙130億年前形成時產生的。紅色代表溫度較高區域，藍色代表較低區域。放大圖中即為冷斑所在地。）
宇宙中不可能存在這麼大的一片空白，說明這塊冷斑無法用「缺少物質」來解釋。
科學家認為這是另一個宇宙的證據。
加州大學聖芭芭拉分校的量子物理學家將一個人類頭髮絲寬度的微型「划槳」放入到一個真空罐中，隨後他們撥動「划槳」，它同時出現了振動和靜止兩種量子狀態， 從本質上說，那就意味著物體可以同時存在兩種狀態(或者說存在兩個宇宙)。
不過平行宇宙理論實在是太離奇了，首先它也很容易被奧卡姆剃刀原理所攻擊，如無必要，勿增實體」，即「簡單有效原理」。一個不能觀測的平行世界有存在的必要嗎？
其次，若存在無數的平行宇宙，一切皆有可能，人類所想像的一切皆會發生，且是隨機的，那人類存活的意義何在？