当我们打开《混沌：开创一门新科学》这本书时，混沌已经成为一个快速发展的、正在不断重构现有科学的运动的简称。这本早在1987年就已问世的科普著作系统而全面地介绍了混沌这一门有关过程而非状态，有关变化而非存在的科学。现在在2021年由人民邮电出版社作为图灵新知的一种再版。
本书作者是 詹姆斯·格雷克，作为国际知名的科普作家、科技记者、科技史家，他著有《费曼传》《牛顿传》《信息简史》等多部科普著作，而《混沌》是他的首部作品，也是成名之作。
提到混沌，就不能不提到最经典也是最为人所知的例子：蝴蝶效应。它的发现者是美国气象学家洛伦茨，而这一发现也是偶然的。
在他的原始计算机上，洛伦茨将天气化约为它的最简单形式。在 1961 年冬的一天，为了仔细检视一大段他感兴趣的序列，洛伦茨抄了一次近道。他没有重新开始整个运行，而是从中间切入，将之前输出的数输入计算机，作为后续运行的初始条件。结果却谬以千里。
机器并没有出故障。问题在于他当初输入的数。在计算机的内存中，数值以六位小数的形式存储：0.506 127。而在输出中，为了节省空间，计算机只显示三位小数：0.506。每次运行，天气都会以完全一样的方式展开。给定一个略微不同的起始点，天气也应该以略微不同的方式展开。一个小的数值误差就像一小股风——无疑这些小股风会自行消散或相互抵消，而不会改变天气在大尺度上的重要特征。但在洛伦茨的这个方程组中，小的误差被证明会引发灾难性后果。在初始条件中的小的差异会导致在最终现象中的非常大的不同。在前者中的一个微小误差会导致在后者中的一个巨大误差。这时预测将变得不可能……
蝴蝶效应也被冠以另一个技术性名称：对初始条件的敏感依赖。而对初始条件的敏感依赖其实并不是一个全新概念。它在民间故事中就有体现：
少了一钉子，失了一铁蹄；
少了一铁蹄，失了一战马；
少了一战马，失了一骑士；
少了一骑士，失了一胜仗；
少了一胜仗，失了一王国。
这种非线性意味着，参与游戏的行为本身会改变游戏规则。
类似的复杂现象还出现在天文学、生物学等领域。简单的决定论式模型能够生成表面上看似随机的行为。这类行为实际上具有一个细致的精细结构，但其中任意一部分又看上去与噪声相差无几。不只在科学研究中，也在日常的政治和经济世界中，如果有更多的人意识到，简单的非线性系统并不必然具有简单的动力学性质，我们都将因此受益。
我们曾经认为“简单系统行事简单”“复杂行为说明存在复杂原因”“不同系统行事不同”，但是事实是，简单系统可以生成复杂行为，复杂系统可以生成简单行为。另外，非常重要的是，复杂性的定律是普适的。
显然，针对混沌的研究还在继续，某种程度上它是无止境的。也正是这种复杂的混沌系统理论，推动了人类历史的进步。
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