Teoria cuantică este o modalitate de a explica natura materiei și modul în care aceasta se comportă la nivel atomic și chiar subatomic. Strâns legată este mecanica cuantică, care este o descriere a materiei la niveluri atomice și subatomice. Teoria postulează că toată materia este formată din unități individuale și cuantificabile. A fost dezvoltat în 1900 de către fizicianul german Max Planck. El și-a prezentat teoria Societății Germane de Fizică. Deși o mare parte din teorie continuă să stârnească o mare dezbatere și unele controverse, există părți care sunt aproape universal acceptate pe baza dovezilor disponibile.
Teoria cuantică a fost folosită în ficțiunea populară pentru a explica multe lucruri diferite. Emisiunile populare de televiziune precum „Sliders” și „Quantum Leap” au generat interes în masă. Joacă chiar un rol în romanul lui Dan Brown „Îngeri și demoni” în timpul unei porțiuni care explică existența și semnificația antimateriei. În cele mai multe cazuri, aceasta și alte lucrări de ficțiune se uită la una dintre cele două teorii majore legate de realitatea lumii naturale pentru a-și construi premisele. Aceste teorii sunt numite, respectiv, Interpretarea de la Copenhaga și Teoria Multelor Lumi.
Teoria multor lumi postulează că odată ce un obiect există în orice stare, universul din jurul acelui obiect se transformă într-un număr de universuri paralele. Numărul de universuri paralele este determinat de numărul de universuri posibile, în care este posibil ca acel obiect să existe. Acest număr este imposibil de știut, cel puțin așa cum este acum cu instrumentele științifice moderne. La un moment dat, pot fi dezvoltate instrumente care pot arăta mai explicit principiile teoriei cuantice.
Interpretarea de la Copenhaga a teoriei cuantice sugerează că nu se poate presupune că o particulă există până când nu este măsurată. Apoi, odată ce are loc, este orice se măsoară a fi. Deși aceasta pare o sugestie simplă, această interpretare a teoriei cuantice indică faptul că o particulă se află de fapt în toate stările posibile până când este măsurată și observată în mod specific.
Acest lucru este adesea ilustrat folosind un exemplu cunoscut sub numele de pisica lui Schrodinger. Dacă o pisică, într-un exemplu ipotetic, este luată și aruncată într-o cutie, este sigur să presupunem că este în viață, cel puțin pentru o anumită perioadă de timp. Dacă o fiolă cu cianură este aruncată în acea cutie, este posibil să se fi rupt și să fi ucis pisica. Sau poate să fi fost nedeteriorată și să fi cruțat pisica. Atâta timp cât acest lucru este necunoscut, Interpretarea de la Copenhaga a teoriei cuantice ar postula că pisica se află în ambele stări, adică vie și moartă, în același timp.
Unul dintre cei mai mari critici ai teoriei cuantice este Albert Einstein. Einstein nu a putut fi de acord că o singură particulă ar putea exista în mai mult de un univers, așa cum sugerează Teoria multor lumi. Cu toate acestea, fizicianul a acceptat unele aspecte ale teoriei. De exemplu, el a înțeles că energia poate exista în unități cuantificabile și a sugerat că acest lucru este valabil nu numai pentru energie, ci și pentru radiație.