Johannes Kepler wurde als Sohn von Heinrich Kepler und Katharina Guldenmann in Weil der Stadt geboren, einer kleinen Reichsstadt im Heiligen Römischen Reich. Gebrechliche Gesundheit und ein unruhiges Familienleben stärkten seine Disziplin, während die frühe Schulbildung außergewöhnliches mathematisches Talent erkennen ließ.

Als Kind in Württemberg wurde er zum Großen Kometen von 1577 geführt, einem viel diskutierten Phänomen, das ältere aristotelische Vorstellungen herausforderte. Dieses Schauspiel, zusammen mit späteren Finsternissen, weckte seine lebenslange Faszination für die physische Wirklichkeit des Himmels.

Kepler trat in den strengen lutherischen Bildungsgang der Klosterschule in Adelberg ein, in dem Latein, Logik und Mathematik im Mittelpunkt standen. Diese Laufbahn sollte Geistliche hervorbringen, schulte ihn aber zugleich in präzisem Denken, das seiner Astronomie später zugutekam.

An der Universität Tübingen studierte Kepler Theologie und Mathematik und lernte bei Michael Maestlin fortgeschrittene Astronomie. Maestlin lehrte das kopernikanische heliozentrische Weltbild im privaten Rahmen, und Keplers Begabung überzeugte ihn, dass ein sonnenzentrierter Kosmos besser zur geometrischen Eleganz passt.

Kepler nahm eine Stelle an der lutherischen Schule in Graz als Mathematiklehrer und landesfürstlicher Mathematiker für die Steiermark an. Er erstellte Kalender und astrologische Prognosen, wie es damals von Mathematikern erwartet wurde, und verfolgte zugleich im Stillen tiefere kosmologische Fragen.

Er veröffentlichte „Mysterium Cosmographicum“ und behauptete, die Abstände der bekannten Planeten ergäben sich aus ineinander geschachtelten platonischen Körpern und göttlicher Geometrie. Obwohl das Modell falsch war, war es eine kühne öffentliche Verteidigung des kopernikanischen Heliozentrismus und brachte ihn in Kontakt mit Europas wissenschaftlichem Netzwerk.

Kepler heiratete Barbara Müller, eine Witwe, während sich der religiöse Konflikt zwischen protestantischen und katholischen Autoritäten in Innerösterreich verschärfte. Familienpflichten und politischer Druck erschwerten stabile Forschung, doch er schrieb weiter und korrespondierte mit führenden Astronomen.

Auf Einladung Tycho Brahes reiste er an, um mit Tychos äußerst genauen Planetenmessungen zu arbeiten, den besten in Europa. Die Zusammenarbeit war schwierig, doch der Zugang zu den Marsdaten wurde zur entscheidenden empirischen Grundlage für Keplers neue Planetentheorie.

Nach Tycho Brahes Tod ernannte Kaiser Rudolf II. Kepler zum Kaiserlichen Mathematiker und übertrug ihm die offizielle Verantwortung für astronomische Tafeln und Hofaufgaben. Er erbte Tychos Beobachtungsvermächtnis und die Verpflichtung, rohe Messungen in vorhersagbare Astronomie zu verwandeln.

Kepler untersuchte den hellen „neuen Stern“ von 1604, später als Keplers Supernova bekannt, der von Prag aus sichtbar war. Indem er sein Verhalten dokumentierte und dafür argumentierte, dass er unter den Fixsternen liege, trug er dazu bei, die Vorstellung eines unveränderlichen und vollkommenen Himmels zu erschüttern.

In obsessiver Arbeit mit Tychos Marsbeobachtungen gelangte Kepler zu dem Schluss, dass Kreisbahnen die Daten nicht mit der erforderlichen Genauigkeit erklären konnten. Er fand, dass Mars einer Ellipse folgt, mit der Sonne in einem Brennpunkt, und dass Planeten in gleichen Zeiten gleiche Flächen überstreichen.

In „Astronomia Nova“ legte Kepler die ersten zwei Gesetze der Planetenbewegung vor, gestützt auf Tycho Brahes Messungen und auf eine physikalische Sicht der himmlischen Ursachen. Die sorgfältige Argumentation verband Geometrie mit Beobachtung und markierte einen Wendepunkt hin zur modernen Himmelsmechanik.

Keplers „Dioptrice“ erklärte, wie Linsen Bilder erzeugen, und beschrieb die Optik hinter dem keplerschen Fernrohrdesign. Seine Analyse verband Astronomie mit der Physiologie des Sehens und lieferte Werkzeuge und Konzepte, die spätere Instrumentenbauer und Astronomen breit übernahmen.

Politische Instabilität und die wachsende Krise, die auf den Dreißigjährigen Krieg zusteuerte, zwangen Kepler zum Umzug nach Linz. Dort diente er als Landschaftsmathematiker von Österreich ob der Enns und setzte zugleich seine langjährige Arbeit an Planetentafeln und mathematischen Schriften fort.

Katharina Kepler wurde in einem Klima der Angst und konfessionellen Gewalt der Hexerei beschuldigt, und Johannes übernahm eine akribische juristische Verteidigung. Er verfasste Begründungen, organisierte Bittschriften und navigierte durch lokale Gerichte, wodurch er nach langer Haft ihre spätere Freilassung mit ermöglichte.

In „Harmonices Mundi“ verfolgte Kepler die Idee, dass der Kosmos mathemische Harmonie ausdrückt, und verband Musik, Geometrie und Astronomie. Er verkündete das dritte Gesetz, das Umlaufzeiten mit den Abständen von der Sonne verknüpft, eine einfache Proportionalität mit enormer Vorhersagekraft.

Kepler veröffentlichte die „Rudolphinischen Tafeln“, eine große rechnerische Leistung, die deutlich genauere Planetenpositionen lieferte als frühere Tafeln. Aufgebaut auf Tycho Brahes Daten und Keplers Gesetzen wurden sie in ganz Europa wesentlich für Navigation, Kalenderwesen und astronomische Vorhersagen.

Kepler reiste nach Regensburg, um über lange verzögerte Zahlungen zu verhandeln und in den Härten des Dreißigjährigen Krieges Unterstützung zu sichern. Dort erkrankte er und starb, und hinterließ ein Werk, das später Isaac Newton half, die Himmels- und die irdische Physik zu vereinen.