Планета движется по траектории, называемой орбитой. Кеплер использовал три закона, чтобы сказать, какую форму имеет траектория и с какой скоростью движется планета
- Первый закон Кеплера гласит, что форма пути - это эллипс, овал или сплюснутый круг с двумя центрами. Солнце находится в одном из центров эллипса. До Кеплера астрономы считали, что планеты движутся по кругам внутри кругов (эпициклам) в соответствии с системой Клавдия Птолемея с Землей в центре самого большого круга.
- Второй закон Кеплера говорит о скорости движения планеты по эллипсу. Когда планета находится ближе к Солнцу, она движется быстрее. Когда она находится дальше от Солнца, она движется медленнее. Если между планетой и Солнцем есть линия, то она вычерчивает область, следуя за планетой. Площадь, которую она проходит за один день, всегда одна и та же. До Кеплера астрономы считали, что планеты всегда движутся с одинаковой скоростью вдоль окружностей.
- Третий закон Кеплера говорит о скорости движения различных планет. Планета, находящаяся дальше от Солнца, движется медленнее, чем планета, находящаяся ближе к Солнцу. Если человек умножит время (T), необходимое планете для обращения вокруг Солнца, на себя (T2 ), то это число будет пропорционально расстоянию (d) планеты до Солнца, умноженному на себя в два раза (d3 ).
Кеплер опубликовал первые два закона в 1609 году, а третий - в 1619 году.