Йоханес Кеплер е астроном от немски произход, който открива, че планетите обикалят около Слънцето по елиптични орбити и че Слънцето е основната сила, която определя формата на тези орбити. По този начин Кеплер разби векове възгледи и традиции. Трите му закона за движение на планетите, известни като законите на Кеплер, са оказали дълбоко и фундаментално въздействие върху следващите поколения астрономи и остават основата за разбиране на Слънчевата система и до днес. Той беше един от най-важните защитници на хелиоцентричната теория на Коперник за Слънчевата система.
Йоханес Кеплер, откривателят на законите на планетарното движение, е роден през 1571 г. във Вайл дер Щат в югоизточната част на Германия. Баща му е наемник и умира, когато Йоханес е на три години. Майката беше дъщеря на ханджията. Йоханес беше първородното им дете.
От 1574 до 1576 г. Йоханес живее с баба и дядо. През 1577 г. той наблюдава отличителна комета в небето и това предизвиква интереса му към астрономията. За първи път посещава латинско училище, от 1584 г. протестантска семинария в Аделберг и през 1589 г. започва обучение в Протестантския университет в Тюбинген. Учи философия, математика и астрономия с намерение да стане свещеник на Лутеранската църква. Учител по математика на Кеплер е Михал Маестлин, един от първите астрономи, който се абонира за хелиоцентричния модел на Коперник, въпреки че преподава на учениците си само за геоцентричната система на Птолемей. Само на селективни семинари той е обучавал ентусиазирани студенти, включително Кеплер, за техническите подробности на системата на Коперник. Както по-късно призна Кеплер, той стана Коперник по „физически или, ако искате, метафизични причини“. През 1588 г. той получава по-ниска академична степен бакалавър и три години по-късно, през 1591 г., по-висока степен на магистър по свободни изкуства.
През 1594 г. той напуска идеята да стане свещеник и започва работа като учител по математика и астрономия в Грац, Австрия. В свободното си време той се образова в областта на астрономията и астрологията. През 1597 г. Кеплер се жени за Барбара Мюлер.Преди това, през 1596 г., той пише първата си научна работа, книга по астрономия, Mysterium cosmographicum - мистериите на Вселената. Въпреки че теорията, която той представи в тази книга по-късно се оказа напълно неправилна, тя ясно показа своите математически способности и оригиналност на идеите.Тук намираме неговото предположение, че разстоянията на всичките шест известни планети от Слънцето могат да бъдат сравнени с пет правилни геометрични тела (четириъгълник, куб, октаедър, дванадесет и двадесети).
Кеплер остава в Грац до 1600 г., когато всички протестанти са принудени да преминат в католическата вяра или трябва да напуснат като част от реформата.
Математическият талант на Кеплер обаче, демонстриран в книгата му, не остава незабелязан, през същата година Тихо де Брае го кани в Прага, за да стане негов асистент и да изчисли нови орбити според наблюденията на Тихо.
През 1601 г. Брахе умира и Кеплер заема длъжността му като придворен математик на императора на Свещената Римска империя Рудолф II. След Тихо Кеплер наследи обширни записи на наблюдения на известни планети, особено на Марс, които Тихо правеше от много години. По това време тези записи са с безценна стойност и Кеплер вярва, че задълбоченият математически анализ на записите на Тих ще му позволи да определи необратимо коя теория на планетарното движение е правилна, дали хелиоцентричната на Коперник, геоцентричната на Птолемей или третата теория на Тих. По този начин Кеплер се потопи в продължение на много години в досадни изчисления и в интензивното изучаване на трите теории. За негово ужас Кеплер установи, че нито теорията на Коперник, нито Птолемей са напълно правилни. Следователно Кеплер се фокусира върху теорията на Бра. След много изследвания и проверки той открива, че Марс не се върти в орбита, както повечето астрономи по това време са мислили, в кръгова орбита, а че Марс и следователно повечето планети първо се върти в елиптична орбита и че Слънцето е разположено в от техните огнища.
През октомври 1604 г. той наблюдава свръхнова, която оттогава е известна като Нова на Кеплер.
След като открива основния принцип, той работи върху сложни и продължителни изчисления още много месеци, за да се увери, че неговата теория съответства на наблюденията на Тих. Докато в 1609 публикува първите си два закона в произведението Astronomia nova (Нова астрономия). В допълнение към тази книга той публикува Astronomia pars Optica по време на престоя си в Прага, занимавайки се с атмосферна рефракция, шлайфане на лещи и съвременно обяснение на работата на окото, а през 1606 г. De Stella Nova, информация за нова звезда, открита през 1604 г.
Докато други астрономи в изследването се занимават със стари проблеми в кинаматиката, Кеплер вече разглежда динамичен подход, той въвежда физиката в небето.
През 1610 г. Кеплер научава за откритията на Галилей с лупа. Бързо му пише писмо за подкрепа, което публикува като Dissertatio cum Nuncio Siderio, а година по-късно, когато достига до подходящ телескоп, публикува своите наблюдения върху спътниците на Юпитер под заглавието Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellitibus. Тези трактати бяха силно подкрепени от Галилей, чиито открития бяха осъдени от мнозина. И двата трактата на Кеплер са препечатани във Флоренция.
През 1611 г. той публикува Dioptrice, труд, посветен на оптиката и дизайна на бинокли. Неговият дизайн за конструиране на телескоп се превърна в стандарт в астрономията.
След смъртта на император Рудолф II (1612), Кеплер заминава за Линц и става главен математик на Горна Австрия. Съпругата му и двамата му сина умират. Той се жени повторно, но е преследван от лични и финансови проблеми. Двете му малки дъщери умират.
В Линц Кеплер публикува първата си работа по хронология и годината на раждането на Исус. Той е на немски език и е публикуван по-подробно през 1614 г. на латински: De Vero Anno quo Aeternus Dei Filius Humanam Naturam in Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit. Тази година Кеплер показа, че християнският календар е грешен от пет години и че Исус е роден през 4 г. пр. Н. Е., Заключение, което е широко прието днес.
През годините 1615 - 1616 е имало лов на вещици в родното място на Кеплер и собствената му майка е била наричана вещица. Едва през 1620 г. тя е оправдана - нейният син Йоханес ръководи защитата.
През 1617 г. са публикувани първите три книги от седемтомното произведение на Кеплер „Epitome astronomiae Copernicanae“ (Резюме на астрономията на Коперник). Това е систематичен, много влиятелен поглед върху хелиоцентричния модел. Той се превърна в един от най-широко разпространените и признати научни трактати по астрономия в Европа, което допринесе значително за производството на първите телескопични лещи. Тази работа съдържа интерпретации на откритията на Нова, а други томове са публикувани през годините 1620 - 1621.
Междувременно през 1619 г. той публикува произведението Harmonicae Mundi, в което извежда хелиоцентричните разстояния на планетите и техните периоди въз основа на музикална хармония. В тази работа той открива и своя трети закон за съотношението на орбитите на планетите и радиусите на орбитите.
През 1618 г. започва Тридесетгодишната война, която измъчва целия германски и австрийски регион. По време на Контрреформацията позицията на Кеплер рязко се влоши. Тъй като обаче Кеплер беше член на официалния съд в Линц, той беше защитен от уволнение, но въпреки това претърпя преследване.
По време на отпечатването на Kebular's Tabulae Rudolphinae (рудолфински плочи) въз основа на точни наблюдения на Тихо де Брах, избухва селско въстание. Линц беше зает, принтерът изгоря с повечето отпечатъци. Войниците се настаниха в къщата на Кеплер. Следователно той и семейството му напускат Линц през 1626 година. Tabulae Rudolphinae са публикувани през 1627 г. в Улм. Това всъщност е каталог от 1005 звезди. Съдържа ефемериди (таблици с предсказуеми позиции) на планети според новите закони на Кеплер.
Кеплер нямаше нито мястото си, нито заплатата си. Той се опита да спечели благоволението на много съдилища. Той се завръща в Прага и се опитва да спечели заплатата си, спечелена по време на мандата си като императорски математик.През 1628 г. той става частен математик Албрехт от Валенщайн, херцог на Фридлацки и командир на императорската армия Фердинанд II. Умира на 15 ноември 1630 г. поради треска в Регенсбург, Бавария. В допълнение към споменатите по-горе творби, Кеплер публикува редица по-малки творби на различни теми.Година след смъртта му излиза неговата научно-фантастична история Solemnium, която той пише 20 години по-рано. Описва мечта за пътуване до Луната.
Като се има предвид значението на резултатите на Кеплер, изненадващо е, че в началото, така да се каже, никой не ги е взел под внимание, дори велик учен като приятеля на Кеплер Галилей. Но Кеплер нямаше нищо против, че резултатите му бяха пренебрегнати от други учени и той вярваше, че в бъдеще научният свят ще оцени напълно откритията на Кеплер. Всъщност, в рамките на няколко десетилетия значението на работата на Кеплер стана очевидно за научния свят. Личният принос на Кеплер за развитието на астрономията почти може да се сравни с Коперник. В известен смисъл резултатите на Кеплер бяха още по-впечатляващи. Неговата работа е напълно оригинална и Кеплер се справи с взискателните математически изчисления, без никакви технически помощни средства, които да улеснят работата му.
Законите на Кеплер предоставят по същество цялостно и правилно описание на движението на планетите около Слънцето, като по този начин решават един от основните проблеми на астрономията, чието дешифриране убягва дори на такива гении като Коперник и Галилей Галилей. Въпреки че Кеплер не обясни защо планетите се движат по орбита, както правят, Исак Нютон решава проблема няколко десетилетия по-късно, като законите на Кеплер са важна основа за хипотезите на Нютон.