1781年3月12日晚上,倫敦郊外有一對兄妹正在觀測星星。哥哥是在附近溫泉地區擔任風琴演奏師,同時兼業餘天文學家的赫歇爾,另一位是他的妹妹卡洛琳。他們使用的望遠鏡是自製的反射式望遠鏡。焦距約兩米,口徑約14cm。赫希爾在院子裡用望遠鏡觀測,卡洛琳則坐在家中的檯燈下,一面聽著哥哥的喊聲,一面記錄內容。由於光線會妨礙觀測而進行記錄,又需要燈光,他們才採取了這種方式。
當晚10:00-11:00之間,赫歇爾發現了一顆與眾不同的新星,於是高聲叫道:「我在金牛座星附近看到了另一顆星,它的下方還有一顆看起來模糊不清的奇怪新體。可能是彗星卻又不太像!」屋內的卡洛琳立即將它記錄下來。
他們兩人連續四個晚上觀測這顆星星,他的形狀呈圓形,看起來好像是行星,但是位置每天都在變化。當時已知的太陽系行星有金星,地球,水星,木星,火星,土星六顆,而且他們的位置都已經確認了,但赫歇爾兄妹所觀測到的這顆星星並非其中任何的一顆。
雖然當時赫歇耳只是業餘天文學家,但卻是英國皇家學會的會員。並且與天文學家華特生和格林威治天文臺臺長馬思凱林相熟。赫歇爾的這項發現經由他們兩人傳至歐洲各主要天文臺。而且天文學家們還立即進行這顆心的軌道計算,結果發現他的軌道為極其接近圓形的橢圓形,位置在土星軌道的外側,於是太陽系的第七顆行星——天王星就這樣被意外的發現了。
赫歇爾於1738年11月5日出生在德國的漢諾瓦。父親是軍樂隊中的樂管手,有四男兩女六個子女。赫歇耳排行老三,打小即接受音樂訓練。由於父親所請的音樂家庭教師愛好觀星,耳濡目染之下,使得赫希爾也對星空產生了濃厚的興趣。他14歲即加入漢諾瓦衛隊附屬樂團。1757年,他離開樂團前往英格蘭。經過數年的努力,從音樂教師,演奏家到作曲家,在音樂界的知名度漸漸提高。1766年,他成為倫敦西郊溫泉勝地巴斯一所著名教堂的風琴手。
由於具有強烈而廣泛的求知慾,他對天文學的興趣不斷增加,當時因專業望遠鏡價格昂貴,赫歇爾就自己動手製作反射式望遠鏡。並對天空進行了系統的掃描觀測,1781年,43歲的他就是用自製的望遠鏡發現了天王星。此發現成為他生命的轉折點,它從此聲名大噪,英國皇家學會特別頒發給他科普利獎,還獲得英皇喬治三世授予的每年兩百英鎊的薪水,並成為喬治三世所聘任的專業天文觀測人員。
起先赫歇爾打算把新發現的這顆行星命名為「喬治之星」,但許多天文學家認為還不如用發現者的名字命名,不過由於過去的行星都是根據神話來命名,因此最後這顆發現的行星便被命名為「優拉納斯神」。在希臘神話中是天王的意思,因此中文譯作天王星。
之後,赫歇爾還用自製的望遠鏡發現了兩顆天王星衛星和兩顆土星衛星。1816年,他以其對英國學術界的卓越貢獻,獲封爵位。事實上,他還是現代天文物理學的先驅,一生共發表了70篇學術論文,相當驚人。1822年8月25日,這位天文怪才與世長辭,享年84歲。