В сборник включены статьи, написанные по материалам лекций, прочитанных в рамках проводимого в Институте математических исследований сложных систем при МГУ им. М. В. Ломоносова междисциплинарного научного семинара "Время, хаос и математические проблемы". Рассмотрены современные аспекты теории сложных систем и описаны некоторые из приложений, возникающих на стыке современных направлений математики, физики, биологии, химии, геохронологии. Статьи написаны ведущими специалистами по математике, механике, теоретической и математической физике, математической биофизике. Представлены результаты по спектральной теории дифференциальных операторов, термодинамике и неравновесной статистической механике, физико-математической геохронологии, молекулярно-кинетической теории и газодинамике, теории гладких динамических систем на плоскости, статистической теории измерений физических процессов, квантовой теории переноса заряда в ДНК, проблеме обоснования происхождения жизни, теории параметрического резонанса в линейных системах дифференциальных уравнений, теории управления динамическими системами, теории гравитации, применению стохастических моделей в различных областях исследований природы. Сборник предназначен для специалистов в области математики и механики, теоретической и математической физики, химии, биофизики, геологии, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей, и может быть использован лекторами и преподавателями высших учебных заведений в учебном процессе.