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Un univers parallèle, ou monde parallèle, est un univers possédant ses propres dimensions d'espace et de temps.

Il peut s'agir d'un univers engendré par des phénomènes physiques hypothétiques, ou dans les œuvres de fiction par une modification arbitraire d'un événement. Selon les œuvres de fiction, ces univers sont décrits pour eux-mêmes ou en les faisant interagir avec notre univers, le principal pour nous.
Hugh Everett a proposé une interprétation de la fonction d'onde en mécanique quantique : pour lui, cette fonction décrit la réalité, et toute la réalité. Cette approche permet de décrire séparément les deux états simultanés et leur donne une double réalité qui semblait avoir disparu, dissoute dans le paradoxe (plus exactement « plusieurs "réalités" dans autant d'univers distincts » — et ne pouvant guère qu'interférer légèrement une fois séparés). Il convient de noter que cette interprétation ne se prononce pas sur la question de savoir s'il y a duplication de la réalité (many-worlds) ou duplication au contraire des observateurs de cette même réalité (many-minds), puisqu'elles ne présentent pas de différence fonctionnelle.

Malgré sa complexité et les doutes sur sa réfutabilité, cette interprétation est utilisée en physique au même titre que celle de la décohérence et celle de Copenhague, et présente ainsi les lois quantiques comme exactes et complètes, plutôt que simplement statistiques.

L'utilisation de l'adjectif parallèle est ici légèrement impropre, puisque de tels univers ont justement au moins un point commun dans leur passé. Il serait plus correct de parler d'univers divergents.