在这些数据的基础上，开普勒就开始着手改进和完善哥白尼日心说，起初开普勒通过哥白尼的日心说模型，也就是偏心圆轨道以及行星的匀速圆周运动，经过大量的计算发现得出来的数据与第谷观测得不符。
托勒密的模型也和观测数据不符。
但开普勒十分坚信第谷的实际观测数据是准确的，因此他大胆的抛弃了人们坚信几千年的行星匀速圆周运动的方式，以及偏心圆轨道。
决定以新的几何曲线去描述行星运动的轨道。经过长达四年的大量计算和常识，最后发现椭圆轨道以及行星的运动速度在轨道上是可变的。
并且将这种新的轨道和运动方式应用在所有已知的行星中发现得出来的结果正是第谷观测到的数据。
因此在1609年在著作《新天天文学》中发表了他的成果。1619年，又经过10年的计算，在《宇宙和谐》著作中发表了行星运动的周期定律。
同往常一样，一个具有跨时代理论的出现首先会受到人们的冷落和质疑，毕竟人类2000年来的完美、匀速运动的天球被打破了，取而代之的是一个椭圆的、且行星速度会发生改变的宇宙。
这很难与人们的常识的相结合，首先没有了天球、没有了亚里士多德的理论基础，你怎么解释行星为何会绕太阳旋转，为何它的轨道会是椭圆的？
而且它的速度为何会发生变化？地球在动，而且速度在变化为什么我们一点也感觉不到？在当时这些问题无人能答。
因此在开普勒的有生之年他的理论并没有被人认可。直到越来越多的观测证据的出现开普勒的太阳系模型才展现出了他的魔力。
例如利用开普勒的三大定律我们第一次预测到了一个以前从来没有观察到的现象，就是水星和金星凌日。
1631年人类第一次观察到了水星凌日，并且与开普勒三大定律预测的时间完全相符。至此到了17世纪后半叶，他的理论已经风靡天文学界，被很多天文学家用来计算天体的运行轨道。
其中就包括埃德蒙·哈雷对彗星的研究，但他不知道为何彗星会拥有如此奇怪的轨道，同样也搞不懂为何行星的轨道会是椭圆。
毕竟数学能力有限，于是他就寻找了牛顿...！至此科学界天翻地覆，人类历史上最伟大的一本书《原理》横空出世。
这一切能够顺理成章，离不开开普勒的贡献。所以说三大定律并不仅仅是规定了天体运行的轨道，他同爱因斯坦的理论一样，颠覆的是人类几千年来固有的天球、匀速圆周运动的世界观。
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