Com o passar dos séculos, o estudo astronômico teve, cada vez mais, um aperfeiçoamento em suas teorias. Em 1609, o físico alemão Johannes Kepler publicou seu livro Astronomia Nova, apresentando três leis que mudariam a percepção do universo dali em diante.
Kepler esteve sob a batuta do dinamarquês Tycho Brahe, que cedeu ao alemão alguns de seus manuscritos sobre teorias da astronomia. Brahe foi responsável pela medição profundamente precisa da órbita do planeta Marte e, enquanto Kepler estava como seu assistente, este notou que as observações de seu mestre tinham seguiam três leis matemáticas.
Na primeira das três leis, denominada de lei das ordens elípticas, Kepler afirmava que todos os planetas que orbitam o Sol fazem uma trajetória elíptica, contrariando a ideia de que o movimento de translação era realizado em uma órbita circular. Além disso, Kepler ressaltou que o Sol sempre será um dos focos dessa elipse.
A segunda lei, denominada de lei das áreas, consiste no entendimento de que a linha que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. Em outras palavras, os planetas se movem em velocidades diferentes, dependendo da distância ao Sol. Além disso, quaisquer áreas tracejadas entre o Sol e a orbita do planeta terão o mesmo tempo para serem percorridas.
A última das três, denominada de lei dos períodos, determina que o quadrado dos períodos orbitais são proporcionais aos cubos dos semi-eixos maiores das órbitas. A translação de um planeta depende do tempo de órbita e distância do Sol, de acordo com esta lei, quanto mais longe estiver um planeta do Sol, maior será seu período de translação.
As três leis de Kepler foram fundamentais tanto para solidificar o fato de que os planetas transladavam em torno do Sol de formas diferentes, quanto para pesquisas futuras como as que Isaac Newton fez para provar suas três leis e a teoria da gravitação universal.
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