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1963年，美国气象学家洛伦兹提出混沌理论。混沌理论、相对论和量子力学三者一起被列为20世纪的最伟大发现和科学传世之作。混沌理论为人们描绘了一幅崭新的世界图景，它认为有序与无序、有限与无限、确定性与随机性、稳定性与不稳定性有机地统一在一起。混沌理论认为在混沌系统中，初始条件十分微小的变化，经过不断放大，对其未来状态会造成极其巨大的影响，这就是蝴蝶效应。它指出世界在绝大多数情况下都处于混沌状态，整个世界就是一个混沌的海洋。
什么是混沌和混沌理论
混沌指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，是一种隐藏于随机背后的全新的秩序，是一种被限制在确定而且稳定的范围内的混乱，是各种有序的叠加，表现为无穷镶嵌、自相似的精细结构。它在时间上非周期，空间上非对称，时时处处蕴含着丰富的随机性。
混沌是非线性系统普遍存在的现象，是非线性动力系统的固有特性。混沌构成了世界的主干，它涵盖一切领域，主宰着生生不息、瞬息万变的宇宙。美国物理学家詹姆斯·格莱克在《混沌：开创新科学》中说：“跨越学科界限，是混沌研究的重要特点。普适性、标度律、自相似性、分形几何学、符号动力学、重整化群等概念和方法，正在超越原来数理学科的狭窄背景，走进化学、生物、地学，乃至社会科学的广阔天地。”
美国气象学家洛伦兹（E?Lorenz）等人创立的混沌理论，主要揭示了以往科学未曾预料到的隐藏在混乱现象深处的惊人秩序，在简单与复杂、随机与确定之间架起了一座桥梁，从根本上消除了拉普拉斯决定论的可预测性观念。作为当代系统科学的重要组成部分，与量子力学和相对论产生一样，它的出现对现代科学的发展产生了深远影响。
狂风骤雨、电闪雷鸣、股市起伏、价格变化、媒体传播等都呈现出混沌性。混沌理论具有三个重要特征。
对初始条件的敏感依赖性。“蝴蝶效应”是其最明显的特征。“蝴蝶效应”是美国气象学家洛伦兹在一次科学促进会上的演讲中提出的，其大意是一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，却很有可能于两周后在美国德克萨斯州引起一场龙卷风。作为一种混沌现象，“蝴蝶效应”反映的是在一个系统中，初始条件下细微的变化却能带动整个系统巨大的连锁反应，最终将会引起结果的极大差异。处于混沌状态的系统，其长期行为将敏感地依赖于初始条件。即从两个极其临近的初值出发的两条轨道，在短时期内其差距可能不大，但在足够长的时间以后会必然性地呈现出显著的差异。混沌理论的这一特征提示我们，要对事物的初始状态和初始条件保持高度的敏感性，即使是微小差别，经过不断的放大，也会按指数律增长，很可能对未来状态产生极大的影响。这是一种“差之毫厘，失之千里”的现象。
确定性系统内在的随机性。混沌是确定性系统内在固有的属性，它所表现出的随机性是确定性系统内在的随机性。在混沌系统中，确定性与随机性共存，二者同时发挥作用，随机性被限制在确定性之中。牛顿力学描述的是宇宙间的一切事物都像一架钟表，它们按照确定的方式运行，科学的任务就是阐明钟表的结构，揭示其运行规律。但是应用牛顿定律只能解决线性问题，而在自然界普遍存在着非线性。混沌理论的研究则打破了牛顿式的钟表型世界模式，破坏了这种模式的科学根基，指出在绝大多数情况下世界都处于混沌状态。
隐藏于随机背后全新的秩序。混沌系统是一个复杂的非线性系统，但它并不是杂乱无章和无序可循的。混沌系统有无穷的内部几何结构，呈现着高度有序的微观结构，它蕴含着丰富的随机性，但又绝不是完全无规律可循的混乱和无序。混沌系统是一种无周期的有序性运动，是一种不具备周期性和明显对称性的有序态，是一种隐藏于随机背后全新的秩序，这些特性昭示着混沌系统会遵循一些基本而普遍的规律。
混沌理论助推科学决策
混沌理论要求把正反馈和负反馈放在同样重要的地位来看待。正反馈能够引发系统的重组，促进系统的发展；负反馈可以引导系统向预定目标前进，对所有偏离目标的行为加以调节和控制，抵抗系统内部的熵的增加，使系统维持某种自稳定状态。
混沌理论认为，线性系统不可能出现混沌，只有非线性系统才有可能出现混沌，非线性才是现实世界丰富多彩、复杂多变的真正根源。线性是指量与量之间成直线、按比例的关系，在时间上和空间上代表规则和光滑的运动，而非线性则指不成直线、不按比例的关系，代表的是不规则的运动和突变。
有序是事物在时间延续中的周期性和空间排列上的规整性，而无序则被认为是时间中的随机变化和空间上的偶然堆砌。现代科学的发展表明纯粹的有序只是一种抽象的概念。混沌理论认为，事物是有序与无序的结合，在混沌的背后隐藏着一种奇异的秩序，而在表面的有序背后隐藏着一种奇异的混沌，混沌中包含有序，而有序中又包含着混沌。 | 
