La théorie du chaos se réfère au comportement de certains systèmes de mouvement, tels que les courants océaniques ou de la croissance de la population, à être particulièrement sensible aux petits changements dans les conditions de départ qui se traduisent par des résultats radicalement différents. Contrairement à ce que cela implique familièrement, la théorie du chaos ne veut pas dire que le monde est chaotique métaphoriquement, ni se référer à l'entropie, par lequel les systèmes tendent naturellement vers le désordre. La théorie du chaos repose sur l'incertitude inhérente à des mesures, la précision des prédictions et le comportement non-linéaire des systèmes linéaires en apparence.
Avant la mécanique quantique, la théorie du chaos a été le premier "bizarre" l'idée de la physique. En 1900, Henri Poincaré pensé à la relation entre les valeurs à différents moments d'un système dont le comportement général peut être prédit avec précision, comme une planète en orbite. Il s'est rendu compte que d'une mesure, comme la position, la vitesse ou le temps, ne peut jamais être exactement mis en évidence que tous les instruments qui pourraient éventuellement être développés aurait une limite de sa sensibilité.Autrement dit, aucune mesure n'est infiniment précis.
Poincaré savait que le mouvement est déterministe décrit par une série d'équations qui peuvent prédire avec précision les choses comme l'endroit où la balle finira si elle est enroulée sur une rampe.Il a théorisé, cependant, qu'une infime différence dans les conditions initiales, en fonction des variations insignifiantes dans une mesure comme la masse, pourrait donner lieu à deux résultats complètement différents macroscopiques loin, très loin dans l'avenir. Cette théorie a été appelé instabilité dynamique, et plus tard, les scientifiques ont confirmé la véracité de ses idées.
La théorie du chaos, par conséquent, étudie comment organisés, des systèmes stables ne peuvent pas toujours donner des prévisions pertinentes pour un temps beaucoup plus tard, même si à court terme le comportement suit de plus près les attentes. En fait, les prévisions de rendement ne pourrait être si follement divergents qu'ils ne valent pas mieux que des conjectures. Il est paradoxal qu'une valeur plus précise ne donnerait pas un résultat plus précis.
L'effet boule de neige d'un changement infime dans des circonstances influentes est appelé l'effet papillon. Cette métaphore suggère qu'un papillon battant des ailes, une influence presque imperceptible, pourrait contribuer à l'élaboration d'un ouragan de l'autre côté du globe. Edward Lorenz a fait des simulations sur ordinateur premiers pas dans les années 1960 qui ont démontré l'instabilité dynamique des équations réelles et les données.
Les conditions initiales ne peuvent pas être déduites de conditions plus tard, ni vice-versa, dans plusieurs systèmes importants, tels que la pression atmosphérique et les courants océaniques qui contribuent à la météo et le climat. Ce n'est pas seulement un scénario de la vie réelle, résultant de quelque chose comme thermomètres trop peu dans l'océan. La théorie du chaos est un vérifiables, la théorie mathématiquement cohérent qui montre que les mesures de plus en plus précises, parfois branché équations ne donnent pas des prédictions plus précises, mais plutôt de telles valeurs extrêmes divergentes qu'elles sont pratiquement inutiles.
Certains physiciens travaillent sur les liens entre cette gratuité apparente et structure à grande échelle. Ils étudient les modèles du climat mondial, la distribution de masse des galaxies dans superamas, et variation de la population sur une échelle de temps géologique. Ils émettent l'hypothèse que le niveau macroscopique, certains types d'organisation et de cohérence ont été rendue possible que par le désordre et l'incohérence de la théorie du chaos.