A partir des observations de Ticho Brahé, Képler recherche les lois du mouvement des planètes.
    Il publie en 1604 les deux premières lois.
    Après de nombreux calculs, il découvre empiriquement la 3ème loi en 1618.
 
     

1ère loi: Les orbites des planètes sont des ellipses dont le Soleil est l'un des foyers.
2ème loi: Le segment Soleil-planète balaie des surfaces égales en des temps égaux.     Cette loi implique que le mouvement n'est pas régulier: la planète va plus vite quand elle est plus près du Soleil.
3ème loi: L'orbite de chaque planète est décrite par:    * la longueur du grand axe de l'ellipse: 2a    * la durée d'un tour autour du Soleil: T Ces deux nombres sont reliés par

     

    Ce nombre k est LE MEME pour toutes les planètes du système solaire. Il est inconnu à cette date.

    Une autre façon de présenter cette formule est de dire qu'une planète n°1 et une planète n°2 sont liées par: