哥白尼的日心說是科學發展史上一次影響深遠的革命。但這個學說並不完美，受限於歷史條件，哥白尼的學說存在某些不可避免的不足之處。
依據該學說，行星繞著圓形的軌道運行。哥白尼認為軌道應是“沒有缺憾的”，而圓形是最完美的形狀，所以他認為行星繞著太陽運行的軌道也是圓形的。這是一種沒有科學依據的主觀臆斷。過了66年，德國天文學家開普勒經過研究，發現了哥白尼學說中的錯誤。
1571年，開普勒在威爾鎮出生，後來，他成功進入了斯柯達學院。在學院接受教育的過程中，他了解並接受了麥斯特林教授的看法。麥斯特林相信哥白尼的日心說，並且常常向學生們灌輸日心說的觀點。開普勒學習勤奮刻苦，善於思考，經常向老師提問，因此麥斯特林也十分賞識這位勤于思考，敢於發問的學生。
開普勒常常去老師家請教各種問題，麥斯特林則經常為他講解太陽系中行星運行方面的各種知識。漸漸地，開普勒也信奉了哥白尼的日心說，他對哥白尼的學習精神感到佩服。哥白尼能從雜亂的宇宙天體中找到簡易的規律，開普勒非常敬佩哥白尼的這一偉大貢獻。
隨後，他寫了一本天文學著作，並寄給了第谷，受到第谷的重視，第谷遂邀請開普勒共同進行天文學研究。
1600年，開普勒接受了第谷的邀請，同其共同探討火星的運行問題。1601年，第谷離開人世。開普勒在第谷留下的大量珍貴的研究資料的基礎上，進一步研究火星的運行問題。
傳統哲學認為，最完美的運動是勻速圓周運動。在這個觀點的基礎上，開普勒試圖計算出火星在天體運行中的地點。雖然他計算了無數次，但計算結果總與第谷不一樣，考慮到當時觀測條件的限制，誤差其實並不是非常大，是可以接受的。
開普勒認為第谷的研究是十分嚴謹的，因此問題必然在於自己的計算，而不是老師的觀測。開普勒沒有就此滿足，決心瞭解到底什麼是產生誤差的原因。
經過堅持不懈地努力和探究，開普勒發現火星的運行軌道並不是哥白尼所認為的完美的圓形。
開普勒花了多年的時間研究火星的運動，最終找出來問題所在。開普勒發現行星圍繞太陽運行的軌道並非完美的圓形，而是接近圓形的橢圓形。實際來說，圓形也包含於橢圓形之中，可以看作一個特殊的例子。
在活動行星運行的中點，存在太陽這個恆星，當行星繞著太陽運轉時，時而離太陽近，時而離太陽遠。這一發現意義重大，開普勒將自己的發現總結為一條定律，即後來人們所熟知的“開普勒行星運動第一定律”。
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