Biografia Zucchi condusse studi di retorica a Piacenza e di filosofia e teologia a Parma; nel 1602 entrò nella Compagnia di Gesù. Professore di matematica e di teologia a Roma, dove successivamente divenne rettore, Niccolò Zucchi iniziò a interessarsi di astronomia in seguito a un incontro con Kepler. Nel 1616 realizzò il primo telescopio riflettore concavo, grazie a cui poté osservare con il confratello Daniello Bartoli le fasce sull'atmosfera di Giove il 17 maggio 1630Galileo's Planet By Thomas A. Hockey, Page 20 - "sources give Fontana, Torricelli, or Niccolò Zucchi... credit for first noting the dark belts girding jupiter..." e le macchie sulla superficie di Marte (1640).
Zucchi fu attivo anche in altri campi della scienza; nel 1652 dimostrò che la luce prodotta dal fosforo era il frutto di un'attivazione energetica. Il suo trattato Optica philosophia experimentis et ratione a fundamentis constituta (1652-56) ispirò Gregory e Newton per la costruzione di telescopi ulteriormente perfezionati.
A parte Daujat, Zucchi fu il primo autore a intuire nettamente che l'energia magnetica si propaga più facilmente attraverso i corpi più permeabili.
Zucchi prese inoltre posizione sul principio per cui "la natura ha orrore del vuoto", negando pertanto l'esistenza del vuoto, nonostante le esperienze condotte dai suoi contemporanei Torricelli e Pascal.
Il cratere Zucchi, sulla Luna, è stato così battezzato in suo onore.
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