Viața timpurie
Tatăl lui Herschel a fost muzician în armată. Urmând aceeași profesie, băiatul a cântat în fanfara Gărzilor Hanoveriene. După ocuparea franceză a Hanovrei în 1757, el a fugit în Anglia, unde la început și-a câștigat existența copiind muzică. Dar și-a îmbunătățit constant poziția devenind profesor de muzică, interpret și compozitor, până când, în 1766, a fost numit organist al unei capele la modă din Bath, cunoscuta stațiune balneară. În acest moment, curiozitatea intelectuală pe care o dobândise de la tatăl său l-a condus de la practică la teoria muzicii, pe care a studiat-o în lucrarea Harmonics a lui Robert Smith. De la această carte a trecut la A Compleat System of Opticks a lui Smith, care l-a introdus în tehnicile de construcție a telescoapelor și i-a trezit apetitul pentru observarea cerului nopții.
Combinând încăpățânarea cu o energie nemărginită, William nu s-a mulțumit să observe Soarele, Luna și planetele din apropiere, așa cum făceau aproape toți astronomii din vremea sa, ci era hotărât să studieze și corpurile cerești îndepărtate și și-a dat seama că va avea nevoie de telescoape cu oglinzi mari pentru a colecta suficientă lumină – mai mari, de fapt, decât puteau furniza opticienii la un cost rezonabil. În curând a fost nevoit să își șlefuiască propriile oglinzi. Acestea erau măcinate din discuri metalice de cupru, staniu și antimoniu în diferite proporții. În 1781, ambițiile sale au depășit capacitățile turnătoriilor locale, așa că s-a pregătit să toarne metal topit în discuri în subsolul propriei case, dar prima oglindă s-a crăpat la răcire, iar la a doua încercare metalul s-a scurs pe dale, după care chiar și el a acceptat o înfrângere temporară. Încercările sale ulterioare și mai reușite au produs oglinzi din ce în ce mai mari și de o calitate superbă, iar telescoapele sale s-au dovedit a fi mult superioare chiar și celor folosite la Observatorul de la Greenwich. De asemenea, și-a confecționat propriile oculare, cel mai puternic având o putere de mărire de 6.450 de ori.
La Bath, a fost ajutat în cercetările sale de fratele său Alexander, care venise de la Hanovra, și de sora sa, Caroline, care i-a fost asistentă fidelă în cea mai mare parte a carierei sale. Vestea despre această gospodărie extraordinară a început să se răspândească în cercurile științifice. A făcut două cercetări telescopice preliminare ale cerului. Apoi, în 1781, în timpul celui de-al treilea și cel mai complet studiu al cerului nopții, William a dat peste un obiect despre care și-a dat seama că nu era o stea obișnuită.
S-a dovedit a fi planeta Uranus, prima planetă descoperită din timpurile preistorice. William a devenit celebru aproape peste noapte. Prietenul său, Dr. William Watson, Jr. l-a prezentat Societății Regale din Londra, care i-a acordat Medalia Copley pentru descoperirea lui Uranus și l-a ales membru al acesteia. Watson l-a ajutat, de asemenea, să obțină în 1782 o pensie anuală de 200 de lire sterline de la George al III-lea. Astfel, a putut să renunțe la muzică și să se dedice exclusiv astronomiei. În acest moment, William a fost numit astronom al lui George al III-lea, iar familia Herschels s-a mutat la Datchet, lângă Castelul Windsor.
Deși avea 43 de ani când a devenit astronom profesionist, William a lucrat noapte de noapte pentru a dezvolta o „istorie naturală” a cerului. O problemă fundamentală pentru care telescoapele mari ale lui Herschel erau ideale se referea la natura nebuloaselor, care apar ca niște pete luminoase pe cer. Unii astronomi credeau că acestea nu sunt altceva decât niște roiuri de nenumărate stele a căror lumină se amestecă pentru a forma un aspect lăptos. Alții susțineau că unele nebuloase erau compuse dintr-un fluid luminos. Când interesul lui William pentru nebuloase s-a dezvoltat în iarna anului 1781-82, el a descoperit rapid că cel mai puternic telescop al său putea să rezolve în stele mai multe nebuloase care păreau „lăptoase” pentru observatorii mai puțin bine echipați. El era convins că și alte nebuloase vor fi în cele din urmă rezolvate în stele individuale cu ajutorul unor instrumente mai puternice. Acest lucru l-a încurajat să susțină, în 1784 și 1785, că toate nebuloasele erau formate din stele și că nu era nevoie să postuleze existența unui fluid luminos misterios pentru a explica faptele observate. Nebuloasele care nu puteau fi încă rezolvate trebuie să fie sisteme foarte îndepărtate, susținea el, și, din moment ce acestea par mari pentru observator, dimensiunea lor reală trebuie să fie într-adevăr mare – posibil mai mare chiar decât sistemul stelar din care face parte Soarele. Prin acest raționament, William a fost condus să postuleze existența a ceea ce mai târziu a fost numit „universuri insulare” de stele.
.