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Herschel, astronomo, musicista e compositore, cominciò nel 1766 con la costruzione di telescopi a specchio che risultarono tra i migliori al mondo. Con questi scoprì nel 1781 i pianeti Urano e nel 1787 due sue lune (Titania e Oberon). Nel 1789 scoprì due satelliti di Saturno (Mimas e Enceladus).
Nel 1785 pubblicò il leggendario "On the Construction of the Heavens", nel quale decrive la strada lattea in forma tridimensionale. Inoltre pubblicò un catalogo con 2500 nebulose contenente le rispettive posizioni. Interpretò le nebulose come luoghi di nascita delle galassie; in questo modo le nebuolse conquistano un ruolo importante nell'astronomia.
Herschel scoprì i raggi infrarossi ponendo un termometro fuori dallo spettro visivo formato dalla luce solare attraverso un prisma. Osservando che la temepratura cresceva in questa zona dedusse che oltre il colore rosso doveva esservi una forma invisibile di energia.
Ottenne nel 1816 il titolo nobiliare per i notevoli risultati conseguiti nelle scienze.