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Os problemas vinculados com o espaço, o tempo e a matéria têm sido tradicionalmente centrais na filosofia e na ciência, desde os pré-socráticos até Kant, Bergson e Heidegger, assim como Newton, Einstein, Heisenberg e Prigogine.
Ao investigar o espaço, o tempo e a matéria, podemos colocar uma grande quantidade de perguntas que ocupam filósofos e cientistas:
O que é o tempo? É independente do sujeito e pode existir sem eventos? O tempo é circular ou linear, é homogéneo, universal, infinito? Como estão relacionados o passado, o presente e o futuro e como explicar a flecha do tempo? Porque é que o calor passa dos objetos quentes para os frios e não o contrário? E mais além é espaço ou é o tempo? O espaço é finito ou infinito e, se for finito, o que está para além das suas paredes? O espaço físico é feito de quantas (grânulos espaciais)? O que é a matéria? De que é feito o universo e porque é que as constantes universais e as leis físicas são como são? O que é que existia antes do universo? Como é que podemos conhecer o universo? As coisas são realmente como as percebemos? Porque é que existe algo em vez de nada, e qual é a causa para que o universo exista?