La cumpăna dintre secolele al XVIII-lea şi al XIX-lea, William Herschel a explorat şi a catalogat bolta cerească la fel de sistematic şi de meticulos precum procedase Contele de Buffon cu plantele şi animalele şi Charles Lyell cu formaţiunile geologice ale Terrei. Construind cel mai mare telescop care scrutase vreodată cerul, Herschel a ajuns să fie considerat fondatorul astronomiei siderale.

In plus, el a studiat planetele, a descoperit planeta Uranus şi doi dintre sateliţii acesteia, şi a cercetat inelele lui Saturn. Herschel a fost primul savant care a făcut o descriere completă a Căii Lactee, asemuind forma acestei galaxii cu cea a unei chifle discoidale şi învolburate. Deşi marile lui generalizări poartă pecetea resurselor sale tehnice limitate, Herschel a fost fără doar şi poate primul astronom modern.

Friedrik William Herschel s-a născut într-o familie modestă, în electoratul Hanovra, la 15 noiembrie 1738, ca fiu al lui Isaac şi al Annei Herschel. După ce a învăţat să cânte la vioară şi la oboi, el a devenit, alături de tatăl său, membru al fanfarei Gărzii din Hanovra în 1753, după o educaţie destul de rudimentară. În timpul unei confruntări armate din Războiul de Şapte Ani, la sfatul tatălui său, el a părăsit brusc câmpul de luptă, ceea ce ulterior a alimentat zvonurile conform cărora ar fi un dezertor.

De fapt, el nu fusese un soldat în înţelesul obişnuit al cuvântului. În 1757 el s-a mutat în Anglia (pe atunci aliată cu Frederick cel Mare) împreună cu unul dintre fraţii săi, Jacob, şi a rămas acolo până la sfârşitul vieţii. În 1793, când a fost naturalizat, şi-a luat numele de William, sub care este cunoscut şi astăzi.

Înainte de a deveni astronom, Herschel a fost interesat atât de bolta cerească pe timp de noapte, cât şi de implicaţiile filozofice ale descoperirilor din secolul al XVIII-lea. întrucât era muzician, nu-i exclus ca armoniile universului să-l fi atras aşa cum s-a întâmplat şi cu Johannes Kepler. În adolescenţă, după cum consemnează jurnalele sale, Herschel a petrecut multe nopţi privind stelele împreună cu tatăl său, care a fost mentorul şi modelul lui.

Herschel şi-a consacrat întreaga energie astronomiei abia când a împlinit treizeci şi cinci de ani. După ce a ajuns în Anglia, a predat muzica şi a cântat cu succes câţiva ani buni: în 1766 a devenit organist al Capelei Octagon din Bath. Dar în 1773 a început să construiască şi să achiziţioneze telescoape şi alte instrumente, şi în scurtă vreme şi-a transformat întreaga casă în atelier. Sora lui, Caroline, de care era deosebit de apropiat, consemnează că odată, pe când William lustruia o lentilă pentru un telescop, „Am fost chiar nevoită să-l hrănesc ca pe un bebeluş, băgându-i dumicaţii în gură".

Primul lui telescop a avut o lungime focală de 1,8 m. În cele din urmă a construit unul care avea doisprezece metri lungime, prea greoi ca să poată constitui un succes real. Începând cu 1774, Herschel şi-a consacrat toate nopţile observării cerului. În 1870 şi-a prezentat primele articole la Societatea Regală, printre care şi unul dedicat munţilor de pe lună.

La 13 martie 1781, Herschel a observat pe cer o pată luminoasă despre care nu putea spune cu certitudine că ar fi o stea. La început a crezut că este o cometă, dar în timp mişcarea ei lentă pe o traiectorie orbitală i-a întărit convingerea că are de-a face cu o planetă. Obiectul era cunoscut astronomilor, dar nimeni înaintea lui Herschel nu-i identificase natura. Aşadar, Herschel a fost primul care a descoperit o planetă nouă, după antici. Astăzi, planeta este cunoscută sub denumirea de Uranus, deşi iniţial Herschel o botezase Georgium Sidus, în onoarea regelui George al II-lea, monarhul britanic - cel care, în acelaşi an, pe Pământ, a pierdut coloniile britanice din America de Nord.

În câteva luni, Herschel a fost ales membru al Societăţii Regale, iar în 1782 monarhul 1-a numit astronomul său regal. Herschel a devenit celebru în toată lumea şi, deoarece nu mai era obligat să muncească pentru a-şi câştiga existenţa, pentru el a început o perioadă extrem de fructuoasă, dedicată cercetării.

Amploarea activităţii lui Herschel şi rezultatele lui prodigioase îi conferă statutul de fondator al astronomiei stelare. Continuând activitatea de catalogare sistematică, el a publicat listele stelelor duble şi multiple în 1783. În acelaşi an a iniţiat un program eşalonat pe douăzeci de ani, dedicat căutării nebuloaselor. Şi-a publicat primul catalog în 1786, reuşind în cele din urmă să localizeze circa două mii cinci sute de asemenea nebuloase.

În ciuda limitelor de ordin tehnic, Herschel a elaborat o primă versiune a teoriei originii corpurilor cereşti. El sugera că stelele, cândva disparate, au fost treptat atrase în grupări de o densitate mai mare în conformitate cu forţa de atracţie, fenomen ce a condus la formarea roiurilor şi nebuloaselor. Ipoteza lui Herschel a fost discutată în manualele de astronomie pe tot parcursul secolului al XIX-lea.

Concomitent cu munca de catalogare a bolţii cereşti, Herschel a încercat să-i înţeleagă structura de ansamblu. În 1784, el a început să studieze sistematic forma Căii Lactee. Galileo Galilei arătase că aceasta este compusă dintr-un număr uriaş de stele, iar speculaţiile anterioare avansau ipoteza că; în întregul ei, Calea Lactee ar putea fi ceva asemănător sistemului solar copernician, orbitând în jurul unui centru. În „On the Construction of the Heavens” („Despre alcătuirea cerului"), Herschel a oferit o descriere mai mult sau mai puţin corectă a „formei de tocilă" a Căii Lactee, care venea în sprijinul speculaţiilor filozofului german Immanuel Kant.

Deşi iniţial el credea că stelele sunt uniform distribuite pe bolta cerească, în cele din urmă a conchis că „acest imens conglomerat stelar nu este în nici un caz uniform". Tot mai conştient de complexitatea cerului, Herschel a manifestat o disponibilitate modernă de a-şi schimba supoziţiile atunci când observaţiile veneau în contradicţie cu acestea.

Cu toate că principalele sale realizări au fost în domeniul astronomiei siderale, Herschel a contribuit şi la studiul sistemului solar şi la lămurirea naturii radiaţiei stelare. Folosind un micrometru, el a calculat înălţimea munţilor de pe lună (despre care era sigur că este locuită). De asemenea, a elaborat studii ale planetelor cunoscute: Mercur, Venus, Marte, Jupiter şi Saturn, precum şi Uranus.

Utilizând sticle colorate pentru a cerceta soarele, Herschel a observat că senzaţia de căldură nu era corelată cu lumina vizibilă. Aceasta l-a determinat să efectueze experimente cu termometre şi prisme şi să emită ipoteza corectă a existenţei unor unde calorice invizibile în domeniul infraroşu.

Pe parcursul întregii sale cariere, Herschel a fost sprijinit de sora sa, Caroline, care a venit să locuiască împreună cu el în 1772 şi, în 1786, s-a mutat tot împreună cu el la Slough, lângă Londra. Ea i-a fost de ajutor în multe privinţe, efectuând calculele dificile şi descoperind ea însăşi unele nebuloase şi opt comete.

În 1788, când William s-a căsătorit cu Mary Pitt, văduva unuia dintre prietenii săi, Caroline i-a purtat un timp resentimente profunde, dar până la urmă s-a văzut nevoită să se mulţumească doar cu o parte din afecţiunea fratelui său. I-a supravieţuit lui William mulţi ani, murind în 1848, la vârsta de nouăzeci şi opt de ani. În 1846, regele Prusiei i-a decernat Medalia de Aur pentru merite în domeniul ştiinţei.

Lui William Herschel i s-au acordat multe onoruri spre sfârşitul vieţii, inclusiv un titlu de cavaler. Prinţul Astronomiei, cum era numit uneori, a murit la vârsta de optzeci şi patru de ani, la 25 august 1822. Singurul său fiu pe care l-a avut cu Mary Pitt a devenit şi el un reputat astronom şi om de ştiinţă, care a continuat opera tatălui său - onorabilul Sir John Herschel.