1601年開普勒出版了《天文學(xué)更可靠的基礎(chǔ)》一書，不同意星體決定人的命運(yùn)的觀點(diǎn)，對(duì)占星術(shù)持懷疑態(tài)度：“如果星相家有時(shí)講對(duì)了，那應(yīng)歸功于運(yùn)氣。”但他仍沒擺脫宇宙的神秘和諧理論。除教數(shù)學(xué)外，他的一個(gè)主要任務(wù)就是替皇帝占星算命，這也是他終身從事的職業(yè)。在他的遺稿中保存了800多張占星圖。他雖不相信這一偽科學(xué)，但為了謀生只得如此。

　　立法者

　　1604年9月30日，開普勒在巨蛇星座附近發(fā)現(xiàn)了一顆新星（現(xiàn)知是銀河系內(nèi)的一顆超新星）。他雖視力不佳，仍持續(xù)觀測(cè)了十幾個(gè)月。他把觀測(cè)結(jié)果發(fā)表在1607年出版的《巨蛇座底部的新星》一書中，打破了星座無變化的傳統(tǒng)說法。這一年他看到了一顆大彗星，即后來定名的哈雷彗星。

　　當(dāng)時(shí)不論是地心說還是日心說，都認(rèn)為行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。但開普勒發(fā)現(xiàn)，對(duì)火星的軌道來說，按照哥白尼、托勒密和第谷提供的三種不同方法，都不能推算出同第谷的觀測(cè)相吻合的結(jié)果，于是他放棄了火星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的觀念，并試圖用別的幾何圖形來解釋，經(jīng)過四年的苦思冥想，也就是到了1609年他發(fā)現(xiàn)橢圓形完全適合這里的要求，能做出同樣準(zhǔn)確的解釋，于是得出了“開普勒第一定律”：火星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，太陽處于兩焦點(diǎn)之一的位置。發(fā)現(xiàn)第一定律，就是說行星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，需有擺脫傳統(tǒng)觀念的智慧和毅力，在此之前所有天文學(xué)家，包括哥白尼和伽利略在內(nèi)都堅(jiān)持古希臘亞里士多德和畢達(dá)哥拉斯的天體是完美的物體，圓是完美的形狀，一切天體運(yùn)動(dòng)都是圓周運(yùn)動(dòng)的成見。哥白尼知道幾個(gè)圓并起來可以產(chǎn)生橢圓，但他從來沒有用橢圓形來描述天體的軌道。當(dāng)時(shí)由于第谷觀測(cè)的精確和開普勒的努力，終使日心說向前推進(jìn)了一大步。接著開普勒又發(fā)現(xiàn)火星運(yùn)行速度是不勻的，當(dāng)它離太陽較近時(shí)運(yùn)動(dòng)得較快（近日點(diǎn)），離太陽遠(yuǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)得較慢（遠(yuǎn)日點(diǎn)），但從任何一點(diǎn)開始，向徑（太陽中心到行星中心的連線）在相等的時(shí)間所掃過的面積相等。這就是開普勒第二定律（面積定律）。這兩條定律刊布在1609年出版的《新天文學(xué)》（又名《論火星的運(yùn)動(dòng)》）中，該書還指出兩定律同樣適用于其他行星和月球的運(yùn)動(dòng)。