En la segunda parte, el profesor Al-Khalili examina los químicos del s XIX que lucharon por imponer un orden en el mundo de aparente desorden de los elementos. Descubriendo sus relaciones únicas con cada otro, los primeros científicos descodificaron el orden oculto. La empresa condujo a una de las más bellas creaciones intelectuales -la tabla periódica-.

Sigue las aventuras de un pequeño grupo de matemáticos pioneros que descubrió un área de estudio que está revolucionando todas las ramas del conocimiento: la geometría fractal. Conoce los antecedentes de los fractales, el trabajo de Loren Carpenter en Boeing, co-fundador de Pixar, el desarrollo de terrenos en 3D desde cero usando fractales y a Benoit Mandelbrot y su obra revolucionaria, y también cómo los fractales están relacionados con cada estructura viva". La geometría fractal se usa para los efectos especiales de películas como Star Trek II, Star Wars y aplicaciones prácticas muy diversas, como antenas de telefonía móvil

Tyson explica la naturaleza de la luz y como el universo observable es una imagen del pasado, como descubrió John Herschel. Describe cómo el trabajo de Isaac Newton, William Herschel, y James Clerk Maxwell condujo a la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein, que concibe la luz como una constante fundamental del universo y que la gravedad es una distorsión de tejido del espacio-tiempo. Luego Tyson describe la naturaleza de los agujeros negros, cuyas enormes fuerzas graviacionales impiden que la luz salga de su atracción. Con la Nave de la Imaginación entraremos en un agujero negro e imaginaremos que puede haber dentro. El hijo de John Herschel, William, continuará el trabajo de su padre catalogando las estrellas y contribuyendo al desarrollo de la fotografía.

En el juego de altas apuestas que es la escalada de grandes paredes, la Aleta del Tiburón en el monte Meru es el premio definitivo. En los orígenes de las aguas del sagrado río Ganges en la India, la Aleta del Tiburón ha visto más intentos fallidos por escaladores de élite en los últimos treinta años que ninguna otra ascensión en el Himalaya. "Para conquistar el monte Meru, dice Jon Krakauer, autor de Into Thin Air, no puedes ser sólo un buen escalador de hielo, no puedes ser sólo un buen escalador de altitud. Ha derrotado a tantos buenos alpinistas que podría derrotar a todos durante todo el tiempo. El Meru no es el Everest. En el Everest puede contratar a Sherpas para que corran riesgos. Es una manera de escalar totalmente diferente".

Entre 1968 y 1972 nueve misiones espaciales llegaron a la Luna, y doce hombres pisaron su superficie. Por primera vez, los miembros supervivientes de la tripulación de las misiones Apolo cuentan sus experiencias en primera persona. Se reconstruye la historia aeroespacial norteamericana revisando material de la NASA, la mayoría inédito hasta ahora. "En la Sombra de la Luna" hace un seguimiento a cada misión tripulada de la NASA a la Luna. Se revisa material fílmico disponible para el público cuando las misiones se llevaron a cabo, así como también filmes y materiales archivados que no habían sido mostrados al público y que fueron restaurados digitalmente. Los archivos recuperados y los públicos están complementados con entrevistas a los astronautas que caminaron sobre la Luna. Diez de los veinticuatro astronautas que orbitaron o aterrizaron en la Luna aparecen en cámara.