Чтобы обобщить и понять все изобилие данных о движении планет, накопленное и систематизированное великим астрономом-наблюдателем Тихо Браге и другими в 16 в., Иоганн Кеплер установил следующие законы: 1) планеты обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, причем Солнце находится в одном из фокусов эллипса; 2) радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади за одинаковые времена; 3) куб среднего расстояния каждой планеты от Солнца пропорционален квадрату времени, за который планета совершает полный оборот вокруг Солнца. Второй закон Кеплера можно сформулировать иначе: когда планета находится в дальней части своей орбиты, расстояние ее до Солнца больше, но планета движется медленнее. Если же планета оказывается к Солнцу ближе, то расстояние укорачивается, но ее движение ускоряется; таким образом, площадь, описываемая радиусом-вектором планеты относительно Солнца за одинаковые промежутки времени, остается постоянной. Третий закон Кеплера также можно выразить иначе: если возвести в куб среднее расстояние между Солнцем и любой планетой и возвести в квадрат то время, какое требуется данной планете на прохождение орбиты вокруг Солнца, то два полученных числа всегда будут иметь одно и то же отношение независимо от того, какую планету мы рассматриваем.
В итоге законы Кеплера вносят порядок и гармонию в наши представления о строении Вселенной. Полное понимание законов движения планет стало возможным лишь после работ Исаака Ньютона, основой для которых и стали законы Кеплера, выведенные на полстолетие раньше. Теория всемирного тяготения была разработана Ньютоном в 1687 г. См. также Коперник; Галилей.
