La physique contemporaine a apporté une remise en question fondamentale de beaucoup de nos conceptions intuitives. C'est déjà le cas de nos conceptions de l'espace et du temps avec la relativité mais cette remise en cause va encore plus loin avec la mécanique quantique. Si l'on prend à la lettre son formalisme, c'est le concept même de réalité qui est mis à mal. La notion d'objet physique possédant des propriétés bien définies et existant indépendamment de tout observateur n'est en effet pas compatible avec la théorie quantique. Quelle image du monde qui nous entoure doit-on alors adopter ?

Les "systèmes complexes" sont omni-présents dans le monde réel, d'un réseau informatique comme Internet, au cerveau en passant par un embouteillage, une population humaine ou une galaxie. Pourtant leur étude générale et systématique qui tente, par delà leur diversité, de cerner leurs points communs est relativement récente. Faire la distinction entre système compliqué et système complexe, identifier le type de comportement dit "holistique" qui les caractérise, détecter et comprendre les propriétés émergentes globales qui résultent des interactions entre leurs constituants, tout cela fait partie de ce qu'on appelle aujourd'hui les sciences de la complexité.

Il parait clair à tout le monde qu'un système physique soumis au hasard ou bien dont le comportement est régi par des règles extrêmement compliquées ne sera pas prédictible : connaître son comportement futur sera impossible. En revanche, il semble intuitivement qu'un système régi par un petit nombre de règles très simples et entièrement déterministes (c'est-à-dire pour lesquelles le hasard ne joue aucun rôle) aura un comportement qu'il sera possible de prédire assez facilement. De manière surprenante tel n'est pas le cas ! Il existe des systèmes simples et entièrement déterministes pour lesquels il est cependant impossible de prédire leur comportement.