詹姆斯·格雷克（James Gleick）美国最伟大的科普畅销书作家，1954年生于纽约，毕业于哈佛大学。毕业后先到明尼亚博利斯市创办《Metropolis》周报，于1977年返回纽约，在《纽约时报》担任编辑及采访记者十年，成为著名的科技专栏作家。格雷克目前已出版数部十分畅销的科普著作，其中《混沌》、《费曼传》以及《牛顿传》等书多次获得美国国家非文学类图书奖提名，英国非文学类最佳畅销书等奖项，被译作近30种语言，行销全球。
    张淑誉，1933年11月生，中国科学院物理研究所高级工程师。主要研究领域为技术经济和计算机软件。曾与郝柏林合著《漫谈物理学和计算机》、《生物信息学手册》等书。
    郝柏林，1934年6月生，中国科学院院士，第三世界科学院院士。中国科学院理论物理研究所研究员，中国博士后基金会副理事长。主要研究领域为理论物理、计算物理、非线性科学和理论生命科学。屡获中国科学院自然科学奖一等奖、国家自然科学奖二等奖多种奖励。已出版专著《实用符号动力学与混沌》等中英文图书13种，发表学术论文140余篇。

    北京的一只蝴蝶拍了一下翅膀，竟引起加勒比海的飓风？这太夸张了吧，这是隐喻吗？在混沌理论出现后，你已经不能再用传统的眼光和简单的因果关系去理解这个世界了。
    所谓“混沌”，是指看来遵从确定规律的事物也会显现超乎想象的繁复多样，只要有些微的条件差异，就会导致令人瞠目结舌的不同结果。混沌现象在人们的生活中无处不在！上升的香烟柱破碎成缭乱的旋；旗帜在风中前后飘拂；龙头滴水从稳定样式变成随便机样式，混沌现象出现在大气和海洋的湍流中，出现在飞机的飞翔中，出现在高速公路上阻塞的汽车群体中，出现在野生动物种群数的涨落、心脏和大脑的振动以及地下管道的油流中……
    混沌理论是继相对论和量子力学问世以来，20世纪物理学的第三次革命，其覆盖面广及自然科学与社会科学的几乎各个领域。它不仅改变了天文学家看待太阳系的方式，而且开始改变企业家做出保险决策的方式，改变政治家谈论紧张局势导致武装冲突的方式等等。混沌理论正促成整个现代知识体系成为新科学。
    《混沌》是美国最伟大的科普畅销书作家詹姆斯·格雷克的成名之作，先后获得1987年美国国家非文学类图书奖提名奖、英国非文学类最佳畅销书等荣誉，至今已有19种外文版本，全球风靡。在本书中，作者以科学记者的专业素养，深入浅出地记录了混沌现象的研究历程，写就了一部图文并茂的报告文学。科学家超乎常人的敏税、执着和创造力，以及追寻真理过程中的沮丧和欢欣，都透过作者鲜活的文笔，一一呈现。

    拓扑学和动力系统这两门学问都溯源于庞加莱，他曾把它们视为一枚钱币的正反两面。在20世纪初，庞加莱是就物理世界中的运动规律提出几何想象的最后一位伟大的数学家。他是第一位懂得混沌可能性的人；他的著作里提示了几乎像洛伦兹所发现的那种严重的不可预言性。但是庞加莱死后，拓扑学兴而动力系统衰。甚至于连名称本身都废置不用；斯梅尔转而研究的对象名义上叫做微分方程。微分方程描述系统随时间连续变化的方式。传统方式是从局部上去观察事物，也就是说工程师或物理学家们每次只考虑一种可能性。斯梅尔和庞加莱一样，企图从整体上去理解它们，也就是说他想一举阐明全部可能性。
    任何一组描述动力系统的方程：例如洛伦兹的模型，都允许在开始时确定某些参数。对于热对流而言，液体的黏滞性就是一个参数。参数的大变化可以导致系统的大差异，例如使系统达到定态与进入周期振荡之间的差异。但是物理学家们假定极小的变化只导致极小的数值差异，而不引起定性的行为变化。
    使拓扑学和动力系统联系起来的，正是借助几何形状使系统行为的整个范围形象化的可能性。对于简单系统，相应的形状可能是某种曲面，而对于复杂系统，则可能是多维的流形。这样的曲面上一个单独的点，代表系统在时间被冻结的某一刹那的状态。系统随着时间进展时，这个点也移动，在曲面上勾划出一条轨道。把曲面稍稍扭曲相当于改变系统的参数，使流体更黏些或对摆驱动稍强些。看起来大致相像的形状给出大致同类的行为。如果人们想象出这些形状，也就理解了这个系统。
    当斯梅尔转向动力系统时，拓扑学的发展同多数纯数学一样，正明显地轻视对现实世界的应用。拓扑学的起源与物理学有过密切关系，但是数学家们忘记了这物理起源，正在为形状本身而进行研究。斯梅尔完全确信这种学术精神，他本人就是一位纯中至纯者，然而他有一种想法，认为拓扑学的抽象神秘的发展，已经到了可以对物理学有所贡献的时候，就像庞加莱在本世纪初曾经向往的那样。
    斯梅尔最初的贡献之一，恰巧就是他的有错误的猜测。用物理语言说，他提出大致如下的一条自然定律：系统可能有混乱行为，然而这种混乱行为不可能是稳定的。稳定性，或者如数学家们有时说的“斯梅尔稳定性”，是一种关键性质。系统的稳定行为是那些不会因为某些参数作了小小改变就消失的行为。任何系统可能同时具有稳定和不稳定行为。描述一支铅笔竖立在笔尖上的方程有很好的数学解，即重心位于垂直线上的解，然而人们不能使铅笔立在笔尖上，因为这个解是不稳定的。最轻微的扰动也会使系统离开这个解。另一方面，放在碗底的弹子会停留在那里，因为稍有扰动时弹子还会滚回原处。物理学家们假定他们可以正规地实际观察的任何行为都必须是稳定的，因为在实际系统中小小的扰动和不确定性总是不可避免的。你永远不能确切地知道那些参数。如果你需要一种模型，它在物理上是现实的，同时又在小扰动面前保持坚强，那么物理学家们就推想你需要的必然是一个稳定的模型。
    ……

第1章  序曲
第2章  蝴蝶效应
洛伦兹和他的玩具天气模型
计算机行为失常
长期预报注定失败
有序扮成随机
非线性的世界
“我们完全没有抓住要点”

第3章  革命
看得见的一场革命
摆钟、太空球和秋千
“马蹄”的发明
木星大红斑之谜解开了

第4章  生命的盛宴
野生种模型
非线性科学，“非象类动物的研究”
叉子分岔和泛舟施普雷河
混沌电影和救世呼吁

第5章  自然界的几何学
关于棉花价格的一个发现
逃离布尔巴基的难民
舆误差和参差不齐的海岸线
新经维数
分形几何中的怪物
“分裂层”中的地震
从云彩到血管
科学的垃圾筒
“一粒砂中见世界”

第6章  奇怪吸引子
给上帝出的一道题
实验室中的转变
旋转圆柱和转折点
茹厄勒的湍流思想
相空间中的环
千层饼和香肠
一位天文学家的映象
“焰火或星系”

第7章  普适性
第8章  实验家
第9章  混沌的形象
第10章  动力系统集体
第11章  内部节律
第12章  混沌及其他
参考文献
中英人名对照表
中英名词对照表