شما همین الان از هرکسی بپرسید که مدار چرخش سیارات منظومه‌ی شمسی به دور خورشید، به چه شکلی‌ست، احتمالا از هر ده نفر، بیشتر از پنج نفر پاسخ خواهند داد که دایره‌ای‌ست. اما واقعیت این است که مدار سیارات منظومه‌ی شمسی، بیضوی‌ست نه دایره‌ای. دوباره اگر از هرکسی بپرسید که خورشید کجای منظومه‌ی شمسی قرار دارد، باز هم از هر ده نفر، احتمالا بیشتر از پنج نفر پاسخ خواهند داد که دقیقا نقطه‌ی مرکزی مدار سیارات. اما این پاسخ نیز صحیح نیست. خورشید روی یکی از دو مرکز این بیضی‌ها قرار دارد. این یعنی فاصله‌ی ما از خورشید، در طول سال همواره یکسان نیست. سرعت چرخش ما به دور خورشید نیز در تمام طول سال یکسان نیست. البته علت تغییر فصل‌ها این نیست.
همانطور که می‌دانید، علت اصلی تغییر فصول، انحراف محوری زمین است که باعث می‌شود در تابستان خورشید عمودتر بتابد و هوا گرم‌تر باشد. اما در زمستان، خورشید با زاویه‌ی کمتری می‌تابد و هوا سردتر شود. اما به هرحال، تا قرن هفدهم میلادی کسی نمی‌دانست که مدار چرخش سیارات به دور خورشید، دایره‌ای نبوده و بیضوی‌ست. اولین بار، ریاضیدان آلمانی، یوهانس کپلر این موضوع را کشف کرد. کپلر از طرفداران نظریه‌ی خورشید مرکزی کوپرنیک بود. اما یک اشکال در این نظریه وجود داشت.
زمانی که اخترشناسانی همچون کپلر، مسیر حرکت سیاره‌ای مثل مریخ را رصد می‌کردند، محاسبات با مشاهدات همخوانی نداشت و همواره دارای میزانی از خطا بود. علت این خطا نیز این بود که در مدل کوپرنيک که به درستی خورشید را مرکز منظومه‌ی شمسی فرض می‌کرد، مدار سیارات، دایره‌ای در نظر گرفته می‌شد. به همین علت، محاسبات درست از آب در نمی‌آمد. اما کپلر نسبت به این خطا حساس بود و می‌خواست ببیند که این خطا از کجا نشات می‌گیرد. اما کپلر برای رسیدن به این موضوع که مدار سیارات بیضوی‌ست، مسیر دشواری را پیمود. شاید نخستین دشواری برای او غلبه به عقاید مذهبی خودش بود. از آنجایی که کپلر دارای پیشینه‌ای مذهبی بود، اعتقاد داشت که خالق، هرکاری را دقیق و کامل انجام می‌دهد و از آنجایی که دایره یک شکل هندسی کامل است و بیضی یک شکل هندسی ناکامل، چرا باید خالق مدار سیارات را بیضوی بسازد؟
اما در نهایت کپلر توانست پا بر روی اعتقاداتش بگذارد و شکل بیضی را نیز امتحان کند. او وقتی این کار را کرد، خطای پیش‌بینی مسیر حرکت مریخ به خوبی و درستی برطرف شد.
به این ترتیب، کپلر قانون اولش را به بیضوی بودن مدار سیارات اختصاص داد.
قانون دوم کپلر که با مشاهدات او به دست آمد، این بود که سیارات که در این مدارهای بیضوی به دور خورشید می‌چرخند، در محلی از بیضی که به خورشید نزدیک‌تر است، با سرعت بیشتری حرکت می‌کنند.
قانون سوم کپلر نیز بیان می‌داشت که سیاراتی که مدارشان کوچک‌تر است یا به عبارت دیگر به خورشید نزدیک‌ترند، بسیار سریعتر از سیاراتی که مدارشان بزرگ‌تر است، به دور خورشید می‌چرخند.
کپلر در حالی این سه قانون درست را مطرح کرد، که هیچ اطلاعی از نیروی گرانش نداشت.
پی‌نوشت : یک قرن بعد، نیوتن در مورد قانون سوم کپلر، پرسید که چرا باید سیارات نزدیک‌تر سریعتر بچرخند؟ او در توضیح این قانون کپلر، توانست قانون جهانی گرانش را ارائه دهد.
– اَبا اِباد