第1章
绪论

“混沌未分天地乱，茫茫渺渺无人见。”——《西游记》第一回。“混沌”（Chaos）一词在中国古典文学作品和国外神话传说中，作为一种世界开辟之前元气未分、模糊一团的状态，多次被引用[1]。混沌是非线性动力学系统中表现出来的一种看似随机、杂乱无章，实则包含内在运转机制的伪随机运动。

在初始运动状态下，施加微小的扰动会引起后续运动过程中很大的变化。这种初值敏感性，使整个非线性系统从物理观察的角度来看，其过程是随机的。这种伪随机运动的机制是这一类非线性系统的固有特性，描述了系统无序、不可预测但隐含内在运作机制的状态。西方自然科学家经过长期的观察和研究，逐步从看似无关的众多自然现象中总结出了事物发展和运行的规律。1975年，中国科学家李天岩和美国数学家J. York在America Mathematics杂志上发表了名为Period Three Implies Chaos的论文[2]，这被认为是混沌学科的一个里程碑事件。该论文使用规则的数学语言描述混沌，并对混沌的本质进行了深入探讨。此后不久，“Chaos”被正式编入现代科技词汇。在此后的发展历程中，混沌学科不断与其他学科相互渗透，特别是在气象学、生物学、物理学、信息科学，甚至在绘画、音乐等领域，混沌科学都有一席之地。