Johannes Kepler naît de Heinrich Kepler et Katharina Guldenmann à Weil der Stadt, une petite ville impériale du Saint-Empire romain germanique. Une santé fragile et une vie familiale agitée forgent sa discipline, tandis que sa scolarité précoce révèle un talent mathématique exceptionnel.

Enfant dans le Wurtemberg, on l’emmène voir la Grande Comète de 1577, phénomène très commenté qui remet en cause d’anciennes idées aristotéliciennes. Ce spectacle, ainsi que des éclipses ultérieures, nourrit une fascination durable pour la réalité physique des cieux.

Kepler rejoint le parcours éducatif luthérien exigeant de l’école monastique d’Adelberg, où le latin, la logique et les mathématiques occupent une place centrale. Cette filière vise à former des pasteurs, mais elle l’entraîne aussi à un raisonnement rigoureux qui servira plus tard son astronomie.

À l’université de Tübingen, Kepler étudie la théologie et les mathématiques et apprend l’astronomie avancée auprès de Michael Maestlin. Maestlin enseigne en privé l’héliocentrisme copernicien, et les aptitudes de Kepler le convainquent qu’un cosmos centré sur le Soleil correspond mieux à l’élégance géométrique.

Kepler accepte un poste à l’école luthérienne de Graz comme professeur de mathématiques et mathématicien provincial pour la Styrie. Il produit des calendriers et des prévisions astrologiques, tâches alors attendues des mathématiciens, tout en poursuivant discrètement des questions cosmologiques plus profondes.

Il publie Mysterium Cosmographicum, proposant que l’espacement des planètes connues reflète des solides platoniciens emboîtés et une géométrie divine. Bien que le modèle soit erroné, il s’agit d’une audacieuse défense publique de l’héliocentrisme copernicien qui l’introduit dans le réseau scientifique européen.

Kepler épouse Barbara Müller, veuve, alors que le conflit religieux s’intensifie entre autorités protestantes et catholiques en Autriche intérieure. Les responsabilités familiales et la pression politique compliquent une recherche stable, mais il continue d’écrire et de correspondre avec les principaux astronomes.

Invité par Tycho Brahe, il se rend auprès de lui pour exploiter ses mesures planétaires d’une précision exceptionnelle, les meilleures d’Europe. Leur collaboration est difficile, mais l’accès aux données sur Mars devient le fondement empirique décisif de la nouvelle théorie planétaire de Kepler.

Après la mort de Tycho Brahe, l’empereur Rodolphe II nomme Kepler mathématicien impérial, lui confiant la responsabilité officielle des tables astronomiques et des travaux de cour. Il hérite du patrimoine d’observations de Tycho et de l’obligation de transformer des mesures brutes en astronomie prédictive.

Kepler étudie de près la brillante « nouvelle étoile » de 1604, plus tard appelée supernova de Kepler, visible depuis Prague. En documentant son comportement et en soutenant qu’elle se situe parmi les étoiles fixes, il contribue à ébranler l’idée d’un ciel immuable et parfait.

En travaillant avec acharnement sur les observations de Mars de Tycho, Kepler conclut que les orbites circulaires ne peuvent pas correspondre aux données avec la précision requise. Il découvre que Mars suit une ellipse avec le Soleil en l’un des foyers et que les planètes balaient des aires égales en des temps égaux.

Dans Astronomia nova, Kepler présente les deux premières lois du mouvement planétaire, fondées sur les mesures de Tycho Brahe et sur une conception physique des causes célestes. L’ouvrage relie soigneusement géométrie et observation et marque un tournant vers la mécanique céleste moderne.

Dioptrice explique comment les lentilles forment des images et décrit l’optique à l’origine du télescope de type képlérien. Son analyse relie l’astronomie à la physiologie de la vision, fournissant des outils et des concepts largement adoptés par les fabricants d’instruments et les astronomes.

L’instabilité politique et la crise grandissante qui mène vers la guerre de Trente Ans obligent Kepler à se déplacer à Linz. Il y sert comme mathématicien provincial de Haute-Autriche tout en poursuivant son travail de longue haleine sur les tables planétaires et des écrits mathématiques.

Katharina Kepler est accusée de sorcellerie dans un climat de peur et de violence confessionnelle, et Johannes entreprend une défense juridique minutieuse. Il rédige des arguments, organise des requêtes et traverse les méandres des tribunaux locaux, contribuant à obtenir sa libération après un long emprisonnement.

Dans Harmonices Mundi, Kepler poursuit l’idée que le cosmos exprime une harmonie mathématique, reliant musique, géométrie et astronomie. Il y annonce la troisième loi, reliant les périodes orbitales aux distances au Soleil, une proportion simple dotée d’une immense puissance prédictive.

Kepler publie les Tables rudolphines, prouesse de calcul offrant des positions planétaires bien plus exactes que les tables antérieures. Fondées sur les données de Tycho Brahe et les lois de Kepler, elles deviennent essentielles à la navigation, à l’établissement des calendriers et à la prédiction astronomique à travers l’Europe.

Kepler se rend à Ratisbonne pour négocier des paiements longtemps retardés et obtenir un soutien durant les difficultés de la guerre de Trente Ans. Il y tombe malade et y meurt, laissant une œuvre qui permettra plus tard à Isaac Newton d’unifier la physique céleste et la physique terrestre.