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.

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.

El profesor Jim Al-Khalili nos desvela uno de los grandes misterios de la ciencia: Cómo un universo que empieza del polvo y del gas termina con vida inteligente, cómo el orden surge del desorden. Las matemáticas del caos pueden explicar cómo y porqué el universo crea patrones y estructuras cada vez más complejas". Revelaremos la ciencia detrás de la mayor parte de la belleza y armonía en el mundo natural y descubriremos que lejos de ser magia o un acto de Dios, es un parte intrínseca de las leyes de la física. Y lo mejor es que no necesitas ser un científico para comprenderlo. El mundo natural está lleno de ejemplos de cómo la naturaleza transforma la simplicidad en complejidad. Desde los árboles a las nubes o los humanos. Después de este documental, nunca mirarás al mundo de la misma manera.

El Universo empezó con una expansión masiva, hace miles de millones de años y continúa expandiéndose con cada segundo que pasa. La idea de que el Universo y la existencia humana empezó con un Big Bang ya no es un sujeto de debate entre la mayoría de los científicos y es tomado como un hecho cierto.

Kip Thorne, El físico que asistió a director Nolan sobre los aspectos científicos de la película Interstellar, nos muestra que los sucesos que nos dejan boquiabiertos y los efectos visuales jamás antes intentados se basan en ciencia real. Thorne comparte sus experiencias trabajando como consejero científico en la película y nos lleva a la ciencia detrás de los agujeros de gusano, los agujeros negros, los viajes intergalácticos y los asombrosos fenómenos que se describen. El director reflejó todos estos aspectos con la máxima fidelidad posible.