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La prima parte, Tutto, vede il professor Al-Khalili partire alla scoperta di come potrebbe effettivamente essere l'universo. Il viaggio lo porta dal lontano passato ai confini dell'universo conosciuto. Lungo la strada traccia le storie straordinarie degli uomini e delle donne che hanno scoperto la verità sul cosmo e indaga su come la nostra comprensione dello spazio sia stata plasmata sia dalla matematica che dall'astronomia.

La seconda parte, Nulla, esplora la scienza ai limiti della percezione umana. Dove ora comprendiamo si trovano i misteri più profondi dell'universo. Jim si propone di rispondere a una domanda molto semplice: cos'è il Nulla? Il suo viaggio si conclude con la visione forse più profonda della realtà che l'umanità abbia mai realizzato: Tutto è nato dal nulla. Il mondo quantistico del super-piccolo ha plasmato il vasto universo in cui abitiamo oggi, e Jim può dimostrarlo.