El profesor Jim Al-Khalili viaja por Siria, Irán, Túnez y España para contarnos la historia del gran salto en la Ciencia que tuvo lugar en el mundo islámico entre los siglos XVIII y XVI. Este legado es tangible con términos como álgebra, algoritmos y álcali, todos de origen árabe. No existirían la matemáticas y la física modernas sin el álgebra, no existirían los ordenadores sin los algoritmos, ni la química moderna sin los álcalis. Desde el gran matemático Al-Khwarizmi, a Ibn Sina, un pionero de la medicina, Al-Khalili reúne las piezas de la destacable historia de los logros de los eruditos medievales islámicos.

El profesor Al-Khalili nos muestra como el gran astrónomo y matemático Al-Biruni estimó el tamaño de la tierra con un error de tan solo unos cientos de kilómetros y como los eruditos islámicos convirtieron las prácticas mágicas de la alquimia en la moderna química. En El Cairo, el físico Ibn al-Haytham estableció las bases de la óptica y demostró que la luz viaja en línea recta. Al-Khalili argumenta que estos eruditos estuvieron entre los primeros en insistir que las teorías científicas deben fundamentarse en observaciones experimentales, llevando el rigor a la ciencia.

En el ultimo episodio, el doctor Al-Khalili busca pistas que demuestren que la revolución científica de los siglos XVI y XVII en Europa tuvo sus raíces en el islam medieval y los grades avances astronómicos hechos por los eruditos musulmanes ayudaron al trabajo de astrónomos europeos como Copérnico. También investiga porqué declinó luego la ciencia en el mundo musulmán para reemerger en el presente.

El Profesor Jim Al-Khalili investiga las teorías científicas que provocan más perplejidad, las de la Física Cuántica. A principios del siglo XX los científicos estudiaban la esencia misma de la materia, el mundo subatómico. Descubrieron fenómenos diferentes a cualquiera encontrado antes, un reino donde las cosas pueden estar en varios sitios a la vez, donde el azar y la probabilidad toman las riendas y donde la realidad se muestra sólo si la observamos. Albert Einstein odiaba esa idea" de que la naturaleza, a su nivel más fundamental, estuviera gobernada por el azar. En 1930, Einstein creyó encontrar una contradicción definitiva en la física cuántica porque implicaba que las partículas podrían comunicarse entre sí más rápido que la luz, desafiando la teoría de la relatividad. En los 60, el científico John Bell demostró que había una manera de comprobar si Einstein tenía razón y la mecánica cuántica era errónea. Jim Al-Khalili repite ese experimento que ofreció los resultados ansiados.

El Profesor Jim Al-Khalili trata habitualmente con la materia más extraña de toda la ciencia: La Física Cuántica, la teoría de las partículas subatómicas. Volviendo su atención al mundo de la Naturaleza, ¿puede la mecánica cuántica explicar los más grandes misterios de la biología? El Petirrojo europeo navega usando uno de los más extraños efectos de la física, el entrelazamiento cuántico, un proceso que parece desafiar el sentido común". Al-Khalili encuentra que incluso la más personal de la experiencias humanas, nuestro sentido del olfato, usa etéreas vibraciones cuánticas. El principio de incertidumbre es obedecido por las plantas cuando capturan la luz solar en el vital proceso de la fotosíntesis. Al-Khalili se pregunta si las extralas leyes del mundo subatómico, que permiten a los objetos atravesar barreras impenetrables desafiando al sentido común, podrían afectar a los mecanismos por los que los seres vivos evolucionan.