Практически сразу после смерти Коперника на базе его совокупности мира астрологи составили таблицы перемещений планет. Эти таблицы лучше согласовывались с наблюдениями, чем прошлые таблицы, составлявшиеся еще по Птолемею. Но спустя некое время астрологи нашли расхождение и этих таблиц с данными наблюдений перемещения небесных тел.
Для передовых ученых было очевидным, что учение Коперника верно, но нужно было глубже изучить и узнать законы перемещения планет. Эту задачу решил великий германский ученый Иоганн Кеплер.
Кеплер появился в 1571 г. в Южной Германии. В те времена Германия была раздроблена на небольшие страны; междоусобные и религиозные войны разоряли население и мешали формированию просвещения и культуры.
Кеплер появился на свет в небогатой семье, и исходя из этого ему с трудом удалось окончить школу и поступить в университет в г. Тюбингене. Тут он с увлечением занимался астрономией и математикой. Его преподаватель проф. Местлин втайне был последователем Коперника. Само собой разумеется, в университете Местлин преподавал астрономию по Птолемею, но дома он знакомил собственного ученика с базами нового учения. И скоро Кеплер стал горячим и твёрдым приверженцем теории Коперника.
Иоганн Кеплер. (Картина Е. О. Бургункера.)
В отличие от Местлина, Кеплер не скрывал собственных убеждений и взглядов. Открытая пропаганда учения Коперника весьма не так долго осталось ждать навлекла на него неприязнь местных богословов. Это отразилось на судьбе Кеплера: окончив университет, он должен был скитаться по различным городам, занимаясь случайными работами.
Возможность полностью заняться любимой астрономией открылась для Кеплера лишь в 1600 г., в то время, когда приехавший в Прагу известный датский астролог-наблюдатель Тихо Браге внес предложение ему работу в качестве собственного ассистента для астрономических вычислений и наблюдений неба.
Незадолго перед этим Тихо Браге сам должен был покинуть отчизну Данию и выстроенную им в том месте обсерваторию, где он в течение четверти века вел астрономические наблюдения. Эта обсерватория была снабжена лучшими измерительными инструментами, а сам Тихо Браге был искуснейшим наблюдателем.
В то время, когда датский король лишил Тихо Браге средств на содержание обсерватории, он уехал в Прагу. Тихо Браге с громадным интересом относился к учению Коперника, но приверженцем его не был. Он выдвигал собственный объяснение устройства мира: планеты он признавал спутниками Солнца, а Солнце, Луну и звезды вычислял телами, обращающимися около Почвы, за которой, так, сохранялось положение центра всей Вселенной.
Тихо Браге трудился вместе с Кеплером недолго: в 1601 г. Тихо Браге погиб. По окончании его смерти Кеплер начал изучать оставшиеся материалы с данными долголетних астрономических наблюдений. Трудясь над ними, в особенности над материалами о перемещении Марса, Кеплер сделал превосходное открытие: он вывел законы перемещения планет, ставшие базой теоретической астрономии.
Философы Старой Греции считали, что круг — это самая идеальная геометрическая форма. А вдруг так, то и планеты должны выполнять собственные обращения лишь по верным кругам (окружностям). Кеплер пришел к мысли о неправильности установившегося с древности мнения о круговой форме планетных орбит. Методом вычислений он доказал, что планеты движутся не по кругам, а по эллипсам — замкнутым кривым, форма которых пара отличается от круга. Первый закон Кеплера — эллиптическое перемещение планет. Солнце находится не в центре эллипса, а в особенной точке, именуемой фокусом. Из этого направляться, что расстояние планеты от Солнца не всегда однообразное. Кеплер отыскал, что скорость, с которой движется планета около Солнца, кроме этого не всегда однообразна: подходя ближе к Солнцу, планета движется стремительнее, а отходя дальше от него — медленнее. Эта особенность в движении планет образовывает второй закон Кеплера.
Уже Коперник с достаточной для его времени точностью выяснил расстояния планет от Солнца. Периоды обращения планет кроме этого были уже известны. Кеплер установил строгую зависимость между временем обращения планет и их расстоянием от Солнца. Оказалось, что квадраты периодов обращения любых двух планет относятся между собой как кубы их средних расстояний от Солнца. Это — третий закон Кеплера.
Читатель легко может проверить правильность этого закона. К примеру, среднее расстояние Юпитера от Солнца в 5,2 раза (округленно) больше, чем среднее расстояние Почвы от Солнца. Длительность обращения Юпитера образовывает 11,9 земного года. Легко убедиться, что куб первого числа и квадрат второго практически равны: (5,2)3=140,6; (11,9)2=141,6. Маленькая отличие между ними разъясняется округлениями обеих размеров до десятых долей. Какие конкретно бы две планеты мы ни забрали, итог будет такой же.
Открытие законов обращения планет потребовало от Кеплера многих лет упорной и напряженной работы. Он трудился, живя все время в бедности, преследуемый всесильными церковными властями. Книги Кеплера, каковые он с трудом издавал, сжигали на кострах.
Кеплер занимался не только изучением обращения планет, он интересовался и другими вопросами астрономии. Его внимание особенно завлекали кометы.
Подметив, что хвосты комет в любой момент обращены в сторону от Солнца, Кеплер высказал предположение, что хвосты образуются под действием солнечных лучей. В то время ничего еще не было известно о природе солнечного излучения и строении комет. Лишь во второй половине XIX в. и в XX в. было обнаружено, что образование хвостов комет вправду связано с излучением Солнца.
Кеплер погиб в 1630 г. Ему в собственности огромная заслуга в развитии отечественных знаний о солнечной совокупности. Ученые последующих поколений, оценившие значение трудов Кеплера, назвали его «законодателем неба», так как именно он узнал те законы, по которым совершается перемещение небесных тел в нашей системе.