Johannes Kepler német származású csillagász volt, aki felfedezte, hogy a bolygók elliptikus pályákon keringenek a Nap körül, és hogy a Nap a fő erő, amely meghatározza ezen pályák alakját. Kepler így évszázados nézeteket és hagyományokat tört meg. A bolygó mozgásának három törvénye, Kepler törvényei néven ismert, mély és alapvető hatással voltak a csillagászok jövő generációira, és a mai napig megalapozzák a Naprendszer megértését. Kopernikusz héliocentrikus naprendszer-elméletének egyik legfontosabb szószólója volt.
Johannes Kepler, a bolygó mozgásának törvényszerűségeinek felfedezője 1571-ben született a délkelet-németországi Weil der Stadtban. Apja zsoldos katona volt, és Johannes hároméves korában meghalt. Az anya a kocsmáros lánya volt. Johannes volt az elsőszülött gyermekük.
1574 és 1576 között Johannes nagyszüleinél élt. 1577-ben megkülönböztető üstökösöt figyelt meg az égen, és ez felkeltette érdeklődését a csillagászat iránt. Először latin iskolába járt, 1584-től egy protestáns szeminárium Adelbergben, 1589-ben pedig a tübingeni protestáns egyetemen kezdett tanulni. Filozófiát, matematikát és csillagászatot tanult azzal a szándékkal, hogy az evangélikus egyház papja legyen. Kepler matematikatanára Michal Maestlin volt, az egyik első csillagász, aki feliratkozott Kopernikusz heliocentrikus modelljére, bár tanítványait csak Ptolemaiosz geocentrikus rendszeréről tanította. Csak szelektív szemináriumokon tanította lelkes hallgatókat, köztük Keplert is a Copernicus rendszer technikai részleteiről. Mint később Kepler beismerte, "fizikai vagy, ha úgy tetszik, metafizikai okokból" lett Kopernikusz. 1588-ban alacsonyabb fokozatot kapott alapképzésből, három évvel később, 1591-ben pedig a bölcsészettudomány felsőbb fokozatát szerezte meg.
1594-ben elhagyta a papi gondolatot, és matematika és csillagász tanárként kezdett dolgozni az ausztriai Grazban. Szabadidejében a csillagászat és az asztrológia területén tanult. 1597-ben Kepler feleségül vette Barbara Müllert, előtte, 1596-ban, megírta első tudományos munkáját, a csillagászatról szóló könyvet, a Mysterium cosmographicumot - az univerzum rejtelmeit. Bár a könyvben bemutatott elmélet később teljesen helytelennek bizonyult, egyértelműen megmutatta matematikai képességeit és ötleteinek eredetiségét. Itt találjuk azt a feltételezést, hogy mind a hat ismert bolygó távolsága a Naptól öt szabályos geometriai testhez hasonlítható (négyszög, kocka, oktaéder, tizenkettő és huszadik).
Kepler 1600-ig maradt Grazban, amikor az összes protestáns kénytelen volt áttérni a katolikus hitre, vagy a reform részeként el kellett hagynia.
Kepler könyvében bemutatott matematikai tehetsége azonban nem maradt észrevétlen, ugyanebben az évben Tycho de Brahe meghívta Prágába, hogy legyen asszisztense és új pályákat számoljon Tycho megfigyelései alapján.
1601-ben Brahe meghalt, és Kepler átvette a Szent Római Birodalom császárának, II. Rudolfnak az udvari matematikusaként betöltött pozícióját. Tycho után Kepler átörökítette az ismert bolygók, különösen a Mars megfigyelésének nyilvántartását, amelyet Tycho hosszú évek óta készített. Ezek a feljegyzések felbecsülhetetlen értékűek voltak abban az időben, és Kepler úgy vélte, hogy Tych feljegyzéseinek alapos matematikai elemzése lehetővé teszi számára, hogy visszafordíthatatlanul meghatározza, hogy a bolygó mozgásának mely elmélete helyes, legyen az Copernicus heliocentrikus, Ptolemaiosz geocentrikus vagy Tych harmadik elmélete. Kepler így sok éven át belemerült unalmas számításokba és mindhárom elmélet intenzív tanulmányozásába. Megdöbbenésére Kepler megállapította, hogy sem Kopernikusz, sem Ptolemaiosz elmélete nem volt teljesen helyes. Ezért Kepler Brah elméletére koncentrált. Sok kutatás és ellenőrzés után felfedezte, hogy a Mars nem keringő körül kering, ahogyan az akkori csillagászok többsége gondolta, hanem hogy a Mars, és ezért a legtöbb bolygó először elliptikus pályán kering, és hogy a Nap egy gócaik.
1604 októberében megfigyelt egy szupernóvát, amelyet azóta Kepler Novájának neveznek.
Miután felfedezte az alapelvet, sok hónapot töltött összetett és hosszadalmas számításokkal, hogy megbizonyosodjon arról, hogy elmélete megfelel-e Tych megfigyeléseinek. Egészen addig Az 1609 első két törvényét az Astronomia nova (Új csillagászat) című műben teszi közzé. E könyv mellett prágai ideje alatt kiadta az Astronomia pars Optica című könyvet, amely a légköri fénytöréssel, a lencsecsiszolással és a szem munkájának korszerű magyarázatával foglalkozott, 1606-ban pedig a De Stella Nova-ban információkat egy új, 1604-ben felfedezett csillagról.
Míg a tanulmányban részt vevő más csillagászok a kinamatika régi problémáival foglalkoztak, Kepler már dinamikus megközelítést keresett, ő pedig bevezette a fizikát az égbe.
1610-ben Kepler nagyítóval értesült Galilei felfedezéseiről. Gyorsan írt neki egy támogató levelet, amelyet Dissertatio cum Nuncio Siderio néven tett közzé, majd egy évvel később, amikor egy megfelelő távcsőhöz ért, Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellitibus címmel tette közzé Jupiter holdjainak megfigyeléseit. Ezeket a traktátumokat erősen támogatta Galileo, akinek felfedezéseit sokan elítélték. Kepler mindkét értekezését Firenzében újranyomtatták.
1611-ben megjelentette a Dioptrice című művet, amely a távcső optikájával és tervezésével foglalkozik. A távcső megépítésének terve a csillagászat mércéjévé vált.
II. Rudolf császár (1612) halála után Kepler Linzbe indult, és Felső-Ausztria fő matematikusa lett. Felesége és két fia haldoklik. Újra férjhez megy, de személyes és pénzügyi problémák kísérik. Két kislánya haldoklik.
Linzben Kepler kiadta első munkáját az időrendről és Jézus születésének évéről. Német nyelven készült, és részletesebben 1614-ben jelent meg latinul: De Vero Anno quo Aeternus Dei Filius Humanam Naturam in Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit. Idén Kepler megmutatta, hogy a keresztény naptár öt évvel téves volt, és Jézus Kr. E.
1615 és 1616 között boszorkányüldözés folyt Kepler szülőhelyén, és saját anyját boszorkánynak hívták. Csak 1620-ban felmentették - fia, Johannes vezette a védelmet.
1617-ben megjelent Kepler hétkötetes művének, az Epitome astronomiae Copernicanae (a Kopernikusz csillagászatának összefoglalója) első három könyve. Ez egy szisztematikus, nagyon befolyásoló nézet a heliocentrikus modellről. Ez az egyik legelterjedtebb és legelismertebb tudományos értekezés a csillagászatról Európában, amely nagyban hozzájárult az első teleszkópos lencsék gyártásához. Ez a munka Nova felfedezéseinek értelmezését tartalmazta, más köteteket pedig az 1620–1621.
Időközben, 1619-ben megjelentette a Harmonicae Mundi című művet, amelyben a bolygók heliocentrikus távolságait és korszakaikat a zenei harmónia alapján vezette le. Ebben a munkában megtalálta a bolygók keringésének és a pályák sugarainak arányáról szóló harmadik törvényét is.
1618-ban megkezdődött a harmincéves háború, amely az egész német és osztrák régiót sújtotta. Az ellenreformáció alatt Kepler helyzete hirtelen romlott. Mivel azonban Kepler a linzi hivatalos bíróság tagja volt, megvédte az elbocsátástól, de ennek ellenére üldöztetést szenvedett el.
Tycho de Brah pontos megfigyelései alapján a Kepler-féle Tabulae Rudolphinae (rudolfini táblák) nyomtatása során parasztlázadás tört ki. Linz elfoglalt volt, a nyomtató leégett a legtöbb nyomtatással. A katonák Kepler házában telepedtek le. Ezért családjával együtt 1626-ban elhagyta Linzet. A Tabulae Rudolphinae-t 1627-ben publikálták Ulmban. Valójában ez 1005 csillagos katalógus. Ez tartalmazza a bolygók efemerijeit (a megjósolt pozíciók táblázatait) a Kepler új törvényei szerint.
Keplernek sem a helye, sem a fizetése nem volt. Megpróbálta elnyerni sok bíróság tetszését. Visszatért Prágába, és megpróbálta keresni birodalmi matematikusként töltött munkabérét. 1628-ban Albrecht wallensteini magánmatematikus, Frýdnlatský herceg és II. Ferdinánd császári hadsereg parancsnoka lett. 1630. november 15-én halt meg láz miatt a bajorországi Regensburgban. A fent említett művek mellett Kepler számos kisebb művet publikált különféle témákban, egy évvel halála után megjelentetik Solemnium című sci-fi történetét, amelyet 20 évvel korábban írt. Leírja a holdutazás álmát.
Tekintettel Kepler eredményeinek fontosságára, meglepő, hogy eleinte úgymond senki sem vette tudomásul őket, még egy olyan nagy tudós sem, mint Kepler barátja, Galileo. De Kepler nem bánta, hogy eredményeit más tudósok figyelmen kívül hagyták, és úgy vélte, hogy a jövőben a tudományos világ teljes mértékben értékelni fogja Kepler felfedezéseit. Néhány évtizeden belül Kepler munkájának jelentősége nyilvánvalóvá vált a tudományos világ számára. Kepler személyes hozzájárulása a csillagászat fejlődéséhez szinte hasonlítható a Kopernikuszhoz. Bizonyos értelemben a Kepler eredményei még lenyűgözőbbek voltak. Munkája teljesen eredeti, és Kepler megküzdött az igényes matematikai számításokkal, minden olyan technikai segédeszköz nélkül, amely megkönnyítené munkáját.
Kepler törvényei lényegében teljes és helyes leírást adnak a Nap körüli bolygók mozgásáról, megoldva ezzel a csillagászat egyik alapvető problémáját, amelynek megfejtése még olyan zsenik közül is megúszta, mint Kopernikusz és Galileo Galilei. Noha Kepler nem magyarázta meg, miért mozognak a bolygók a pályán úgy, ahogyan ők, Isaac Newton néhány évtizeddel később megoldotta a problémát, és Kepler törvényei fontos alapot képeztek Newton hipotéziseihez.