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混沌動力學是複雜性科學的一個重要分支，也是程理在穿越前，在科學領域上的一個熱門。混沌是指發生在確定性系統中的貌似隨機的不規則運動。一個確定性理論描述的系統，其行為卻表現為不確定性、不可重複、不可預測，這就是混沌現象。混沌是非線性系統的固有特性，是非線性系統普遍存在的現象。因此，在現實生活和實際工程技術問題中，混沌是無處不在的。
人們所熟知的天氣系統，就是一個最典型的混沌系統，這也使得準確的天氣預報是一件十分困難的事情。哪怕是現在地球上最先進的計算機，也不可能完全準確地將地球上的天氣系統精準的模擬出來。
因為這是一個巨大的混沌系統。
混沌動力學的出現，最大的意義在於，在確定性的系統中發現混沌，改變了人們過去一直認為宇宙是一個可以預測的系統的看法。
用決定論的方程，找不到穩定的模式，得到的卻是隨機的結果，徹底打破了拉普拉斯決定論式的“因果決定論可預測度”的幻想。而混沌理論則研究如何把複雜的非穩定性事件控制到穩定狀態的方法。
在量子力學和混沌動力學出現之前的經典力學系統裡，18世紀和19世紀的物理學家和數學家們，對於精確可測有著異樣的執著。
那時候的人們認為，宇宙的一切都應該是精確可測的。
所以甚至出現了一些決定論觀點，就是在宇宙大爆炸的一瞬間，宇宙之後上百億年應該是什麼樣子，就在那一瞬間都決定好了。
然而，混沌動力學的出現，卻說明了，哪怕所有初始條件都一樣，在混沌系統裡也能產生隨機的結果。
而在數學上，從確定的線性方程，到不確定的非線性方程的發展，是促使人們這種觀念上轉變的一個重要原因。
混沌動力學的誕生，實際上就是蒙德爾布羅在研究分形時發現的一種數學現象。
然後人們才根據這種數學公式上所顯示的現象，在現實中找到了它的應用，從而發展出混沌動力學這樣的全新學科。
所以分形和混沌動力學，也是20世紀，數學和實際應用相結合，互相發展，相輔相成的一個又典型例子。
蒙德爾布羅是從一個分形函式中，發現了所謂的“吸引子”的值，然後發現這個帶有吸引子值的分形函式可以迭代出無規則振動的結果，這就是所謂的混沌。
更為神奇的是，蒙德爾布羅在混沌行為背後又發現了許多隱藏的有序現象。
這種在混沌無序結果中，尋找那背後隱藏的有序規律，就是混沌動力學的主要研究內容。
而且由於復迭代過程，對於哪怕是最簡單的動力系統，都需要巨量的計算。
所以，分形幾何與混沌動力學的研究，只有藉助於計算機才能進行。
蒙德爾布羅正是利用高效能運算機生成出大量精美奇妙的分形圖案，讓人類第一次認識到，計算機按照數學公式生成出來的圖案，也能這麼美。
當然，分形幾何與混沌動力學不只是扮演計算機藝術家的角色，事實表明它們是描述和探索自然界大量存在的不規則現象，所需要的嶄新數學工具。
並且，在進入21世紀後，在程理穿越之前，隨著科學的迅速發展，分形幾何與混沌動力學正在不斷展現它們驚人的魅力。
並且當時的人類並沒有意識到，對於混沌動力學的研究有多麼重要，甚至是多麼的超前。