我々が体験する現象には必ず原因があるという考えを因果律と呼ぶ。この原理は早くから知られており、「現世における苦楽は前世の業によって決まる」とする因果応報の思想を生む。またドイツの哲学者「アルトゥル・ショーペンハウアー」によれば、我々が有する世界像は外部の事象を時間、空間、因果律の形に再構成することによって形成されるという。しかし因果律は目に見えないため、長らく科学の対象とはならなかった。
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「事象科学」においては「事象素子」と呼ばれる粒子を仮定し、時間と空間に因果律を加えた世界像を構築する。本作の核となる時間旅行および並列世界に関する理論は、この「事象科学」を元に説明される。
リフレクター・デバイス（以下Rデバイス）とよばれる装置には、「超念石」の結晶である「宝玉」がはめ込まれている。「宝玉」に触れると「宝玉」は時間に対する慣性を失い、静止する（すなわち時間の流れから取り残される）。このためRデバイスの所有者と「宝玉」は離れ離れになるが、「事象素子」（虚数空間を走る光子。因果律の伝達を行う）の波がRデバイスによって放射されると「宝玉」は励起され、反射波を生じる。波動力学に従い、合成波の振幅（=事象密度の大きさ。事象の起こりやすさを表す）が最大になる部分を腹、最小になる部分を節と呼ぶ。腹は「現実において十分に起こりうる事象」であり、節は「現実には起こりにくい事象」である。後者より前者の状態が自然であるため、節から腹への移動は容易に起こりうる。「事象素子」の波をうまく制御しRデバイスを節、「宝玉」を腹とすればRデバイスの所有者は「宝玉」が静止している時間（過去）に移動することが可能になる。これを「事象の飛び移り座屈」（スナップスルー）という。「宝玉」が未来、もしくは別次元の世界に静止している場合も同様である。
時は可逆、歴史は不可逆
時間旅行に関するパラドクスは数多く存在する。例えば時間をさかのぼって過去へ行き、自分を産む前の両親を殺害すると自分は歴史から消えてしまうに違いない。これにより、両親が命を落とすことになる原因も同時に消滅する。歴史を俯瞰（ふかん）すると、この世に存在しない者が両親を殺したことになる。論理的には起こり得ない現象である。従って、時間旅行は空想の産物に過ぎないと言われることがある。
本作においては「時は可逆、歴史は不可逆」という概念を用い、この問題を解消する。両親を殺すためRデバイスを使って時間をさかのぼり、両親が出会うことになる場所へ向かったとする。本来なら、この場に自分は存在しないはずである。これは歴史の改変を意味するのだろうか? 否、歴史は不可逆、すなわち変えられないのだから自分がたどり着いた過去は、元々の過去とは異なる。時間をさかのぼることによって、「両親の出会いに自分が立ち会う」世界が生成される。元の世界とは似て非なるパラレル・ワールドである。並行（平行）世界とも言うが、「事象科学」では「並列世界」と呼び習わす。「並列世界」の「並列世界」が生成されることも、無論ありうる。
流体の状態には、層流と乱流がある。前者は不規則な変動を含まない流れであり、後者は流速や圧力が不規則に変化する流れである。因果律の層流とは先の基礎方程式に従い、因果律がスムーズに伝達される状態をいう。しかし因果律エネルギーが外界から層流に供給され、因果律の伝達速度と事象粘性の比がある値を超えると不安定な状態になり、因果律の渦が形成される。これが乱流である。
層流の場合、因果律は一方向にのみ流れる。対して乱流の場合は事象Aが事象Bを生み、事象Bが再び事象Aを生むといったことが起こり得る。因果律の渦は周囲にエネルギーを渡しながら運動を続けるため、外部からのエネルギー供給が途絶えると層流に戻る。
系が完全に閉じられており、因果律が外部の系に流出しない（また、外部の系から流入しない）世界をディリクレ世界という。逆に、これらが起こりうる世界をノイマン世界と呼ぶ。ノイマン世界においては内部の因果律と外部の因果律が衝突するため、因果律の破綻が生じる。他方、ディリクレ世界の因果律が破綻することは通常ならありえないが並列世界との干渉が起こると、ノイマン世界となる。我々の常識に反する現象（超常現象）が時おり現実のものとなるのは、このためである。
ノイマン世界は、ディリクレ世界の内部にも存在する。国家や文明をひとつの系と見なせば、異文化の流入は因果律の破綻を意味する。極東の島国であった日本（ディリクレ世界）は黒船の来航、文明開化などによりノイマン世界になったと解釈される。
スイスの心理学者・ユングが提唱した共時性（心に思い浮かべた風景と外部の事象が、なんらかの働きによって一致する現象）と呼ばれる概念も、個体をノイマン世界と見なすことで説明が可能になる。一般には単なる偶然とされるが、外部から流入した因果律が本人の意識に影響を与えたとすれば心の風景と外部の事象が一致してもおかしくはない。虫の知らせも同様である。またユングの師であるフロイトは、抑圧された意識が無意識を形成すると考えた。無意識は夢などの形を取って本人の意識に現れるが、無意識から自我に向かって因果律が流れていると仮定すると自我もやはりノイマン世界となる。因果律の流入は大抵の場合、意識では捕らえられないため本人は共時性や虫の知らせを不思議がることになる。
Rデバイスは「事象密度」を調整することにより、ノイマン世界の境界を超える（外部の系に移動する）ことを可能にする装置であると言える。
我々が暮らす世界は様々な可能性をふくんでいるため、時おり複数の世界に分裂する。分裂の元になる世界を「原世界」、分裂により生じた世界を「従属世界」と言う。並列世界とは、「原世界」から見た「従属世界」のことである。従って上図の場合は、世界B,C,Dが世界Aの並列世界にあたる。B,C,Dの差異は微々たる物だが分裂を重ねるたびにそれは広がり、ついには似ても似つかない世界になる。
Rデバイスを使い、同じ層に存在する別の世界に移動するとなにが起こるのだろうか。別の世界にも「自分」は存在するのだから、ふたりの「自分」がひとつの世界に並び立つことが予想される。しかしこれは誤りである。b層を例にとって説明すると、世界Bの「自分」がCに移動するとCの「自分」はDに押し出される。質量保存の法則が働いた結果である。これによりDの「自分」もBへの移行を余儀なくされる。「自分」と「自分」の鉢合わせは起こり得ないわけである。
下層（従属世界）から上層（原世界）に移動する場合はどうだろうか。従属世界B,C,Dの因果律は基本的にそれぞれ独立しているが、ひとつの世界で原世界Aへの移動が起こると他の世界でも同様の現象が生じる。このため、b層の従属世界はすべて消滅する。上層から下層への移動は、従属世界を形成することによってなされる。
従属世界の形成・消滅エネルギーEは拡張アインシュタイン則（6）から導かれる。
m：従属世界の数 Mj：次元等価質量 ρj：事象密度
Φj：事象ポテンシャル（起こりうる事象の数を表す） Hj：次元の保有空間
tj：次元の保有時間 Cj：因果律エネルギー
カオスの矯正
事象移動により持ち越せるモノ（物体に限らず）が世界の許容範囲を逸脱した場合、それは世界から「矯正」を受ける対象となる。例えば主人公は、チャートの終端地点にたどり着いた際に「カオスの矯正」として強制的に始端地点まで飛ばされてしまう。これは異端分子の知識・モノを持つ主人公がより長い時間を過ごすにつれ、主人公の可能性存在が増える=可能性世界の増殖速度が指数関数的に増大する為である。
また、「カオスの矯正」を受けた主人公は事象移動前の記憶を殆ど忘れてしまう。これは別事象での記憶を失う事で、ある程度反復した行動を対象者に半ば強制する事を意味する。つまりRデバイスを所持する主人公の無数の可能性存在が各事象に跋扈する事で可能性世界が無限に増殖する、そのような事態を世界が未然に食い止めている。もっと具体的に言うと、主人公の行動パターンがカオス領域に発散せず一定の周期軌道内に収まる事を実現していると言える。つまり、事象移動者の行動パターンが一定の周期軌道内に収まるという事は可能性世界の増加に頭打ちが来るという事である。YU-NOのチャート分岐が定められた数しか無いのも、これにより説明出来る。
ブリンダーの木
事象的介入により可能性世界が爆発的に誕生してゆく様をその時間発展の様子からツリー構造に見立て、その全体を「ブリンダーの木」と呼ぶ。つまり「ブリンダーの木」を（時間的に）さかのぼると、あらゆる事象の根源すなわち宇宙の始まりにたどり着く事になる。
ちなみに、ブリンダーの木はゲーム中に示される分岐チャートとは異なるとする意見が多勢である。もし分岐チャートが「時は可逆、歴史は不可逆」というYU-NOの根底理念に基づいている（=ブリンダーの木）ならば、主人公がRデバイスを使った時点で分岐チャートは別の可能性世界における分岐チャートとして、その全体が様変わりする必要があるからである。これについては、恐らくRデバイスが行っている時間跳躍は「歴史も可逆」を実現するような特殊なものであろうと解する意見がある。
開発の経緯
オートマッピング
本作の目玉であるA.D.M.Sはマルチシナリオと呼ばれる手法に様々な工夫を加えることで成立した。A.D.M.Sに対する理解を深めるため、まずはマルチシナリオの特徴から見ていこう。
この手法は、『弟切草』（チュンソフト）のヒットを契機にゲーム業界に定着した。完全に独立した複数の物語をひとつの作品に収めるオムニバスと違い、主人公の行動や選択により物語が枝分かれしてゆくところに特徴がある。枝分かれの様子を図にしたものを、分岐チャートと呼ぶ。シナリオの分岐が複雑を極める場合はチャートを作成しながらゲームを進めることになるが、これは大変わずらわしい作業である。
本作品の企画・脚本・ゲームデザイン・総合プロデュースを担当した菅野（当時のペンネームは剣乃ゆきひろ）は上述の問題を解決するため、ダンジョンRPGのオートマッピングをマルチシナリオ型AVGに適用することを考えた。オートマッピングとは、ダンジョンの地図を自動的に作成してゆく機能である。主人公の現在地を確認したり、ダンジョンの全体像を把握するのに役立つ。オートマッピングは今でこそダンジョンRPGの常識だが、古くは遊び手が方眼紙にマップを描いていた。PC-8001の時代からパソコンゲームを愛好する菅野は、こういった手間もゲームの醍醐味のひとつだったと語る。分岐チャートの作成についても同様のことが言える。しかしゲームの進化に伴ない手間を楽しむ感性は過去のものとなり、より便利なシステムが求められることになった。菅野は先述したマルチシナリオの問題点がいつになっても解決されないことに歯がゆさを感じ、分岐チャートを自動的に作成する機能を考案する。このシステムは「Auto Diverge Mapping System」（オート分岐マッピング・システム）の頭文字を取り、A.D.M.S（アダムス）と名付けられた。
神の視点
A.D.M.Sは過去に例を見ない斬新なシステムでありマルチシナリオを採用することがなかば常識となったAVGの世界に変革をもたらす可能性を秘めていたが、菅野の脳裏にはある疑念が浮かんでいた。主人公の行動によってシナリオが分岐することを知っているのは、ゲームの物語を「外」から眺める遊び手のみである。ゆえに、主人公が分岐チャートを描くことはありえない。分岐チャートを作成し、遊び手に提示する役目を負うのは誰なのか。
同様の問題は、RPGの世界にも存在する。RPGは「Role-Playing Game」の略であり、「役割を演じる遊び」と訳される。遊び手は主人公になりきってゲームの世界を旅することになるはずだが、この建前は必ずしも守られていない。多くのRPGに導入されている「経験値」を例にとって説明しよう。戦闘を重ねるたびに蓄積される経験値は、RPGの柱とも言えるシステムである。従って、遊び手は主人公の経験値を確認しながらゲームを進めることになる。主人公が記録しているわけでもないこの数値を、遊び手が知っているのはなぜか。菅野の言葉を借りるならば、「神の視点」でゲームの世界を眺めているからである。
A.D.M.Sの導入によりマルチシナリオ型AVGの攻略は容易になろうが、主人公のあずかり知らないところで分岐チャートの作成を行うと遊び手に「神の視点」が生じ、主人公と遊び手の意識が乖離することになる。YU-NOの製作を「真のロールプレイングへの挑戦」と位置付ける菅野にとって、これは深刻な問題だった。
並列世界
「神の視点」を解消するには、主人公にも分岐チャートを見せる必要がある。現実の世界に生きる我々は通常、過去から未来に至る道は1本しかないと考えている。それはゲームの主人公も同様なのだから、主人公が分岐チャートの存在を知ることは極めて不自然である。菅野はこの問題を解決するため、並列世界（パラレルワールド）の導入に踏み切った。主人公が暮らす世界の周囲には別の世界が無数に並列しており、別の世界への移動はシナリオの分岐に相当すると考えることにしたのである。この場合、分岐チャートの視覚化は並列世界の視覚化と同義であり決して不自然なことではない。分岐チャート（並列世界の構造）を自動的に描く「装置」を持った主人公は、ある目的を果たすため、この「装置」を頼りに並列世界を渡り歩いてゆく。分岐チャートはもちろん遊び手にも提示される。主人公と遊び手の一体化（真のロールプレイング）である。
転機
A.D.M.Sは当初、シーズウェアのAVG『XENON』（1994年）に搭載される予定だった。しかし、同社は一作の開発に長くても4ヶ月しか時間を割かない方針をとっていた。企画、シナリオ、スクリプト、プログラミングをひとりですべてこなす菅野に、オートマッピングの実装を果たす余裕は存在せず、採用は見送られた。
菅野は『EVE burst error』（1995年）の開発を終えると、1996年にアダルトゲーム業界の老舗と称されるエルフに移籍する。同社は優れた開発力を有しており、8ヶ月もの時間と専任のプログラマを菅野に与えた。シーズウェアに在籍していた時には実現が不可能だった先の構想が、ようやく陽の目を見ることになった。PC-98版YU-NOの開発は、こうして始まったのである。
本編の内容は現代編と異世界編に分けられる。無数に並列する現代の日本を渡り歩き「宝玉」と呼ばれるアイテムをすべて集めると、物語の舞台は古代の西洋を連想させる異次元の世界に移る。ゲームデザインとシナリオに専念することが可能な環境を手に入れ、開発に意欲を燃やす菅野は現代編（標準的なプレイ時間は30?40時間）を「大いなる序章」、異世界編を本編と位置付けていた。しかし、開発の遅れから現代編が本編となる。当初の構想は7割ほどしか実現しなかったという。このためか、現代編と異世界編は非常に対照的な作りになっている。前者がA.D.M.Sとアイコンクリック（詳細はシステムの項を参照）を採用しているのに対し後者はシナリオの分岐を持たない上、コマンドを選択することでゲームを進める形式をとっている。
菅野は1997年、アーベルを設立するが、この時同社のWEBサイトにおいて「YU-NOは自分の中で駄作だったが、市場のポジティブな評価を知って自信を取り戻した」という趣旨の発言をしている。開発中は、異世界編が従来のAVGとなんら変わらない内容になったことに失望していたのだろう。