Das Ende des Mittelalters bescherte den Sternendeutern einige Probleme. Aufgrund der Jahreslänge des julianischen Kalenders, die nicht ganz exakt war, hatte sich eine Differenz von rund zehn Tagen ergeben. Eine Kalenderreform wurde damit dringend notwendig. Und 1582 sorgte Papst Gregor XIII. mit Hilfe von Experten für eine Lösung dieses Problems.
Astronomische Beobachtungen zeigten, dass die Positionen der Planeten am Himmel nicht mehr mit den Vorausberechnungen nach den Angaben des Ptolemäus übereinstimmten. So begann der dänische Astronom Tycho Brahe in seiner eigenen Sternwarte systematisch Beboachtungsdaten zu sammeln.
Der Mauerquadrant des Tycho Brahe
Mit einem Mauer-Quadrant erreichte er eine bis dahin nie gekannte Messgenauigkeit. Den Planeten Mars beobachtete Tycho Brahe über einen Zeitraum von sechzehn Jahren. Dabei gaben ihm die Unregelmäßigkeiten der Mars-Bahn viele Rätsel auf.
Denn im neuen Weltbild des Kopernikus, das unter den Gelehrten des 16. Jahrhunderts heftig diskutiert wurde, waren die Planeten-Bahnen immer noch als Kreise angelegt. Zwar konnte man mit der Epizykel-Theorie des Hipparchos die Schleifenbildung der Planeten erklären, doch die dynamische Bewegung des Mars blieb weiterhin mysteriös.
Anfang 1600 übergab Tycho Brahe die gesammelten Mars-Daten an Johannes Kepler und beauftragte ihn, das Beobachtungsmaterial auszuwerten. Und Kepler rechnete und rechnete, sechs Jahre lang. Damals gab es noch keine Computer oder Taschenrechner!
Bildtafel in Kapitel 26 der „Astronomia Nova“
Nach etlichen Fehlschlägen fand der Astronom und Mathematiker heraus, dass die Planetenbahnen elliptisch sind. Diese Erkenntnis und die Denkschritte, die ihn zur Entdeckung der ersten zwei sog. Kepler`schen Gesetze führten, veröffentlichte er 1609 in seiner „Astronomia Nova“.