KEPLER VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT CHUYỂN VẬN CỦA HÀNH TINH
Bước tiến tiếp theo được nhà bác học Đức Johannes Kepler thực hiện năm 1609. Phân tích kho tư liệu đồ sộ về biến thiên vị trí của các thiên thể, ông đã đã tới kết luận rằng chúng chuyển động không theo đường tròn, mà theo hình bầu dục (elip), hơn nữa, không phải quanh tâm điểm của nó mà là quanh Mặt Trời tại một trong hai tiêu điểm của elip (định luật thứ nhất của Kepler). Lẽ nào một chuyển động bất chính tắc như vậy lại là một chuyển động tự nhiên? Phải có nguyên nhân nào đó chứ?
Ban đầu Kepler giả thuyết rằng các tia sáng mặt trời buộc các hành tinh chuyển động dọc theo quỹ đạo của mình nhưng rồi ông đổi ý, dừng lại ở giả thuyết bản chất sức hút là lực từ. Nguyên là, trước đó ít lâu xuất hiện một cuốn sách ''Về nam châm, các vật từ và nam châm khổng lồ - Trái Đất của William Gilbert (1544 - 1603), trong đó lần đầu tiên mô tả các tính chất từ của Trái Đất. Kepler rất hào hứng với luận điểm của Gilbert và áp dụng phổ quát tính chất từ của Trái Đất cho mọi hành tinh - được Kepler coi là điều rất có lôgic. Ông diễn đạt rằng Mặt Trời quay tròn phát ra các ''sợi dây từ lực'', kéo các hành tinh về phía mình. Trong cuốn sách ''Sự hài hoà của thế giới'' ông đã viết: ''Tội xác định sức hút là lực kiểu nam châm từ - hút lẫn nhau; hai vật càng gần nhau thì sức hút nhau càng mạnh''.
Định luật thứ hai của Kepler phát biểu rằng: ''bán kính vectơ của hành tinh quét những diện tích bằng nhau sau những khoảng thời gian bằng nhau''. Từ đó suy ra rằng khoảng cách hành tinh tới Mặt Trời càng lớn thì vận tốc hành tinh càng giảm. Vì thế khi coi định luật Aristotle về tính tỷ lệ thuận của lực với vận tốc là động Kepter đi tới kết luận rằng lực gây ra chuyển động đi từ Mặt Trời cũng phải giảm theo sự tăng khoảng cách tới các hành tinh. Để xác định chính xác sự phụ thuộc này, nhà bác học quyết định áp dụng tính tương tự giả định giữa sự truyền lực với sự truyền ánh sáng. Sự giảm độ chói R trong các tia sáng phát ra theo tính toán của chính ông từ năm 1604, diễn ra tỷ lệ với sự tăng diện tích được chiếu sáng bởi chính số tia đó tức là tỷ lệ với bình phương khoảng cách R từ nguồn sáng tới mặt chiếu sáng: E 
. Như vậy sự phụ thuộc tương tự vào khoảng cách phải đặc trưng cả cho lực hút. Nhưng lực hút giữa Mặt Trời và các hành tinh theo lập luận của Kepler, tác dụng không phải là trong không gian ba chiều mà chỉ trong mặt phẳng quỹ đạo hành tinh. Nghĩa là lực ấy phải biến đổi tỷ lệ nghịch không phải với bình phương (bậc hai), mà chỉ với bậc nhất của khoảng cách. Sai lầm này của Kepler đã kéo chậm sự ra đời định luật vạn vật hấp dẫn thêm mấy thập kỷ!
Kepler quan niệm tính chất hút nhau không phải chỉ là của các thiên thể mà là của tất thấy mọi vật thể. Hiểu rõ tầm quan trọng của ý tưởng này ông kêu gọi các nhà vật lý hãy chú ý tới điều đó. Ông viết: ''Đây là lý thuyết chân thực về sức hút: sức hút phải là xu hướng tương hỗ lẫn nhau giữa các vật thể cùng loại làm cho chúng tiến tới nhau hợp nhất với nhau làm một,...Nếu ở đâu đó trong Vũ Trụ có hai hòn đá đủ gần nhau, nhưng ở ngoài tầm tác dụng của bất kỳ vật nào khác cùng loại, thì chúng tiến tới nhau dính lại với nhau giống như hai nam châm. Chỗ gặp nhau là ở đâu đó gần giữa đoạn đường chúng phải đi qua để đến với nhau ở cách vị trí ban đầu của mỗi hòn đá, một khoảng cách tỷ lệ nghịch với khối lượng của chúng''.
Kepler khảo sát đặc biệt tỉ mỉ sự tương tác giữa Mặt Trăng và Trái Đất. Ông cho rằng không chỉ Trái Đất hút Mặt Trăng, mà Mặt Trăng cũng hút Trái Đất. Chính điều ấy gây ra thuỷ triều trên hành tinh chúng ta. ''Nếu như Trái Đất ngừng hút nước của mình - ông viết - thì
tất cả nước biển sẽ chảy hết lên Mặt Trăng''. Lý luận ấy đã khiến cho Galilei phì cười: ''Trong tất cả những người luận giải về hiện tượng hùng vĩ ấy: thuỷ triều của đại dương thì người làm cho tôi ngạc nhiên nhất là Kepler, Galilei tuyên bố là không thể tưởng tượng nổi Kepler, con người vốn có đầu óc tự do và thông tuệ'', lại sa vào ''những ý nghĩ trẻ con'' đến thế.
Tuy trong vấn đề này Galilei tỏ ra thiển cận nhưng ông lại có những phát kiến thật là vĩ đại, nhất là trong thiên văn học. Hướng ống kính viễn vọng của mình lên bầu trời, ông đã phát hiện những núi non trên Mặt Trăng và đã kết luận rằng ''nó là một vật thể giống như Trái Đất.'' Ông cũng phát hiện các vệ tinh của Sao Mộc (Jupiter), quay quanh hành tinh ấy giống như Mặt Trăng quay quanh Trái Đất. Nhờ có các phát hiện đó mà người ta thôi suy nghĩ về các thiên thể như cái gì đó khác thường. Một khi đã như vậy thì lẽ nào chúng lại không tuân theo cùng những quy luật như các vật thể bình thường?
