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 se propone descubrir si la energía nuclear es segura. Comienza en Japón, en la antigua planta nuclear de Fukushima, donde se encuentra con algunas de las decenas de miles de personas que han sido evacuadas de la zona de exclusión. Viaja luego a un pueblo abandonado a las afueras de la zona para presenciar una operación de limpieza nuclear. Jim se basa en los hallazgos científicos más recientes de Japón y de la anterior explosión de Chernobyl para entender el peligro que representa la radiación liberada y lo que significa para nuestra confianza en la energía nuclear.

El profesor de Física Nuclear Jim Al-Khalili explica como se descubrió que todo está hecho de átomos y cómo el descubrimiento afectó al mundo científico, las teorías de la energía atómica de Albert Einstein y la mecánica cuántica de Werner Heisenberg

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.

El profesor Jim Al-Khalili continúa explicando el átomo y sus implicaciones en la radiactividad, la bomba atómica y la teoría del Big Bang, e incluso explica porqué estamos aquí y de qué estamos hechos. Muestra que, en la búsqueda para enterder el átomo, se revela el misterio de cómo el universo fue creado.