Från och upp
Herschels far var musiker i armén. Efter samma yrke spelade pojken i Hanoverian Guards orkester. Efter den franska ockupationen av Hannover 1757 flydde han till England, där han till en början försörjde sig genom att kopiera musik. Men han förbättrade stadigt sin ställning genom att bli musiklärare, artist och kompositör, tills han 1766 utnämndes till organist vid ett fashionabelt kapell i Bath, det välkända kurbadet. Vid den här tiden ledde den intellektuella nyfikenhet som han hade fått från sin far honom från praktiken till musikteori, som han studerade i Robert Smiths Harmonics. Från denna bok övergick han till Smiths A Compleat System of Opticks, som introducerade honom till tekniken för teleskoptillverkning och väckte hans aptit på att titta på natthimlen.
Med en kombination av envishet och gränslös energi nöjde sig William inte med att observera den närliggande solen, månen och planeterna, vilket nästan alla astronomer på sin tid gjorde, utan han var fast besluten att även studera de avlägsna himlakropparna, och han insåg att han skulle behöva teleskop med stora speglar för att kunna samla in tillräckligt med ljus – faktiskt större än vad optiker kunde tillhandahålla till rimlig kostnad. Han tvingades snart att slipa sina egna speglar. De slipades av metallskivor av koppar, tenn och antimon i olika proportioner. År 1781 översteg hans ambitioner de lokala gjuteriernas kapacitet, och därför förberedde han sig för att gjuta smält metall till skivor i källaren i sitt eget hem, men den första spegeln sprack när den svalnade och vid det andra försöket rann metallen ut på plattorna, varefter även han accepterade ett tillfälligt nederlag. Hans senare och mer framgångsrika försök gav upphov till allt större speglar av utmärkt kvalitet, och hans teleskop visade sig vara långt överlägsna till och med de som användes vid Greenwich-observatoriet. Han tillverkade också sina egna okular, det starkaste med en förstoringseffekt på 6 450 gånger.
I Bath fick han hjälp med sina undersökningar av sin bror Alexander, som hade kommit från Hannover, och sin syster Caroline, som var hans trogna assistent under en stor del av hans karriär. Nyheten om detta extraordinära hushåll började spridas i vetenskapliga kretsar. Han gjorde två preliminära teleskopiska undersökningar av himlen. År 1781, under sin tredje och mest kompletta undersökning av natthimlen, stötte William sedan på ett objekt som han insåg att det inte var en vanlig stjärna.
Det visade sig vara planeten Uranus, den första planeten som upptäckts sedan förhistorisk tid. William blev berömd nästan över en natt. Hans vän dr William Watson Jr. presenterade honom för Royal Society i London, som tilldelade honom Copley-medaljen för upptäckten av Uranus och valde honom till medlem. Watson hjälpte honom också att 1782 få en årlig pension på 200 pund från George III. På så sätt kunde han ge upp musiken och ägna sig uteslutande åt astronomi. Vid den här tiden utsågs William till astronom hos George III, och familjen Herschel flyttade till Datchet, nära Windsor Castle.
Och även om han var 43 år gammal när han blev professionell astronom arbetade William natt efter natt för att utveckla en ”naturlig historia” av himlen. Ett grundläggande problem som Herschels stora teleskop var idealiskt lämpade för gällde nebulosor, som uppträder som lysande fläckar på himlen. Vissa astronomer trodde att de inte var något annat än kluster av oräkneliga stjärnor vars ljus blandas och bildar ett mjölkaktigt sken. Andra ansåg att vissa nebulosor bestod av en lysande vätska. När Williams intresse för nebulosor utvecklades under vintern 1781-82 upptäckte han snabbt att hans mest kraftfulla teleskop kunde upplösa flera nebulosor som för mindre välutrustade observatörer verkade ”mjölkaktiga” till stjärnor. Han var övertygad om att andra nebulosor så småningom skulle kunna upplösas till enskilda stjärnor med kraftfullare instrument. Detta uppmuntrade honom att 1784 och 1785 hävda att alla nebulosor var bildade av stjärnor och att det inte fanns något behov av att postulera existensen av en mystisk lysande vätska för att förklara de observerade fakta. Nebulosor som ännu inte kunde upplösas måste vara mycket avlägsna system, hävdade han, och eftersom de verkar stora för observatören måste deras verkliga storlek verkligen vara enorm – möjligen till och med större än det stjärnsystem som solen ingår i. Genom detta resonemang kom William att postulera existensen av vad som senare kallades ”öuniversum” av stjärnor.