Nauka klasyczna stworzyła pewien ogólny obraz świata, opisawszy go jako uporządkowaną strukturę, rządzoną przez określone prawa. Podstawową teorią nauki klasycznej była mechanika, dlatego starano się opisać wszystkie zjawiska jako mechaniczne. Świat mechaniki klasycznej składał się z czasu i przestrzeni oraz dobrze wyodrębnionych i zlokalizowanych przestrzennie ciał. Dzięki euklidesowej strukturze przestrzeni i uniwersalnej skali czasu można było wybrać układ współrzędnych i jednoznacznie przypisać ciałom położenie w przestrzeni i w czasie. Zadanie fizyka polegało na dokładnym opisaniu ruchu, czyli zależnych od czasu zmian położenia obiektów, wykryciu regularności tego ruchu i dokonaniu na tej podstawie przewidywań położenia ciał w zadanej chwili w przyszłości. Mechanika była więc teorią takiego świata. Mogła go komplikować i badać ilościowo, lecz pewnych założeń nie mogła zmienić, dotyczyły one bowiem podstawowej struktury tego, co badała. Gdyby ta struktura uległa zasadniczej zmianie, to mechaniczny obraz świata straciłby sens.
W świecie atomów rządzonych odwracalnymi prawami mechaniki wszelki ruch i zmiana stają się mało istotne. Atomy łącząc się w związki nie tracą swoich własności ani tożsamości. Procesy chemiczne są odwracalne tak jak wszelkie ruchy mechaniczne. Fizykom udało się udowodnić, że skomplikowane procesy dynamiczne, zachodzące w cieczach i gazach dają się sprowadzić do elementarnych oddziaływań mechanicznych między ich podstawowymi składnikami. Naukowcy jednak nie umieli wyjaśnić, w jaki sposób powstają i rozwijają się nowe jakości, widoczne zwłaszcza w świecie przyrody żywej.
W atomistycznym modelu zjawisk wszelka złożoność miała charakter ilościowy, pochodziła ze skupienia dużej ilości prostych składników. Fakt ten dawał nadzieję na redukcję złożoności do podstawowej prostoty świata atomowego.

Odmienną propozycją była termodynamika. Opisywała zjawiska równie ogólnie, lecz w inny sposób. Wymagała innego obrazu świata. W termodynamice bada się na przykład procesy mieszania substancji, w których stare tracą swoją tożsamość. Takich zjawisk mechanika nie może opisywać, ponieważ lokalizacja i tożsamość ciał są jej podstawowymi założeniami.
Układ termodynamiczny opisuje się za pomocą parametrów całościowych, takich jak objętość i masa, oraz lokalnych mierzonych w małym obszarze (ciśnienie) lub definiowanych dla jednostki ilości materii (ciepło właściwe).
  To, o czym mówi termodynamika, jest przybliżonym opisem procesów mechanicznych. Ten wielki sukces fizyki klasycznej, dowodzący jedności zjawisk zachodzących na różnych poziomach złożoności materii i uniwersalności mechaniki, nazywa się redukcją termodynamiki do mechaniki statystycznej.
Oprócz ścisłych rozwiązań równań ruchu termodynamika stanowi kolejną metodę opisu świata – prawa statystyczne. Stosujemy je wtedy, gdy wiemy, że u podłoża obserwowanych procesów leżą proste procesy mechaniczne, układ jednak ma zbyt wiele składników, aby można je było wyodrębnić i obserwować. (Więcej tutaj)

Mechanika i termodynamika stanowią odmienne i nieporównywalne sposoby widzenia świata. Termodynamikę stosuje się gdyż opisuje ona wiedzę o układach fizycznych w sposób uproszczony. Jest teorią przybliżoną. Istotne jest, że niektóre własności układów opisywane przez mechanikę i termodynamikę są sprzeczne.
  Ruch mechaniczny jest ściśle zdeterminowany, a przez to przewidywalny. Matematycznie ujmuje się to tak: znając parametry ciała i jego zachowania względem środowiska w dowolnie wybranej chwili, możemy rozwiązując równania jego ruchu, otrzymać krzywą będącą torem jego ruchu. Kluczowym jest pojęcie WARUNKÓW POCZĄTKOWYCH. Jest to informacja charakteryzująca dany obiekt i jego ruch.
Koncepcja zakładająca przewidywalność i determinizm mechaniczny odnosi się jedynie do sytuacji wyidealizowanych, które nie występują w przyrodzie. Zawsze bowiem zaistnieją zakłócenia, które po krótkim już czasie od puszczenia układu w ruch sprawią, że jego zachowanie odbiegnie od przewidywań.
Przykład: Możemy teoretycznie przewidzieć tor ruchu kuli bilardowej, jednak jedynie na samym początku jej ruchu. Już po kilku odbiciach da o sobie znać nierówność powierzchni stołu, jego krawędzi, lepkość tkaniny itp., które to parametry zmieniają się dynamicznie.

Układ ergodyczny
Ludwig Boltzmann (1844-1906) sformułował pojęcie układów ergodycznych – są to takie układy, które są wystarczająco chaotyczne, aby z powodzeniem stosować do ich opisu mechanikę statystyczną.

Przestrzeń fazowa
Jest to przestrzeń wszystkich parametrów niezbędnych do opisania ruchu danego ciała.
Dla ciała o rozmiarach punktu przestrzeń fazowa ma 6 wymiarów – 3 wymiary położenia przestrzennego oraz trzy opisujące prędkość punktu.

Równania nieliniowe (w budowie)

Oparta na nieliniowej matematyce teoria chaosu wyjaśnia, jakie są źródła nowych własności i zjawisk. Wynikają one z nieliniowości procesów. Świat jest nieprzewidywalny. Rozwija się, a nie jedynie powtarza te same proste schematy reakcji chemicznych i powiązań mechanicznych. Wszechświat ma historię. Pierwsze spojrzenie na nieodwracalność – druga zasada termodynamiki – pokazywało ją jako proces niszczenia, rozpadu struktur. Obecna nauka pokazuje nam świat prawdziwie dynamiczny, rozwijający się, wzbogacający swą strukturę i własności. Zjawiska bogate i twórcze jakościowo nie są już mało prawdopodobnymi wyjątkami, możliwymi do odkrycia w stabilnych zakątkach wszechświata, które może zniszczyć drobne zakłócenie wyjątkowo sprzyjających warunków. Stały się one ogólną zasadą rozwoju materii.
Przepływ czasu jest ukierunkowany. Nie jest neutralnym parametrem porządkującym zjawiska i nie mającym wpływu na ich przebieg. Oznacza to, że powtarzając jakiś eksperyment fizyczny nie jesteśmy w stanie powtórzyć jednego jego warunku – czasu. Prigogine uważa, że jesteśmy świadkami głębokiej zmiany koncepcji tego, co istnieje. Mówi o przejściu od pojęcia bytu do pojęcia stawania się.
Teoria chaosu pokazała, że
(1) pewne układy proste mogą zachowywać się w nieoczekiwany sposób, natomiast
(2) w układach bardzo złożonych można wykryć całościowe uporządkowanie, będące zaprzeczeniem lokalnie panującego nieporządku.
(3) Nie ma ścisłej granicy między nieporządkiem a uporządkowaniem.
(przykłady w budowie)