與伽利略同時代的德國著名天文學家、數學家開普勒，發現了行星運動三定律，進一步發展了哥白尼的日心說。
開普勒在蒂賓根大學讀書時，就開始研究哥白尼學說。由於反對新教，29歲的開普勒被迫離開家鄉來到布拉格，在這裏他結識了著名的天文學家第穀，這成為他一生命運的轉折點。
丹麥天文學家第穀被認為是近代天文學的始祖。他在弗恩島上建立了福堡天文觀測台，在這裏進行了20年的天體方位測量。
第穀有驚人的機械操作能力與技巧，設計製造了許多儀器。他對各個行星位置的測量，誤差不大於4角分，即0.067度。他收集了豐富的有關恒星和行星方位的數據，編製的恒星表，相當準確，因此被人們譽為“星學之王”。
1599年第穀定居布拉格。1600年，他開始與開普勒合作，共同進行天文研究。可是不幸的是，第二年第穀就去世了。第穀臨死前，把畢生觀測所得的寶貴資料，全部送給了開普勒。
開普勒不僅是天文學家，還是有很高造詣的數學家。他善於思考，有豐富的想象力。他相信，宇宙是有秩序的，全部行星構成一個整體，並存在統一的定律，可以用數學關係表示出來。
他選擇火星為研究對象，因為在第穀的資料中，對火星的觀測占有最多篇幅，而且這個行星的運行與哥白尼理論出入很大。
開普勒按照哥白尼體係也即行星軌道是正圓作了多次計算，但結果總是與實際觀測數據差8角分。開普勒幼年患天花，損傷了視力，不能親自進行天文觀測，但他相信第穀的測量是非常準確的，自己的計算也沒有問題。於是他敏銳地感到行星的軌道為正圓是錯誤的。正是憑這8角分的差異，開普勒開始了天文學的革新。
經過無數次刻苦計算，嚐試了70多種軌道，最後，開普勒終於發現橢圓形軌道與觀測值十分吻合，而太陽恰好位於橢圓的一個焦點上，這樣，開普勒終於發現了火星的真實軌道。
經過分析歸納，開普勒得到了行星運動第一和第二定律，即每個行星分別在大小不同的橢圓軌道上運行，太陽位於一個焦點上；行星的運動不是勻速的，連結太陽和行星的直線在相等的時間內掃過的麵積相等。又經過十年苦戰，開普勒發現了行星運動第三定律：不同行星繞日運行周期的平方，與它們到太陽的平均距離的立方成正比。
開普勒因發現行星運行的規律，被人們稱為“天空立法者”。他大大地豐富和發展了哥白尼的學說，用定量的數學方程把太陽係體係表示出來，更確切地反映了行星運動的真實麵貌。
在開普勒之後，1687年，偉大的科學家牛頓發現了萬有引力定律，為行星繞太陽運動的原因找到了理論根據，那就是行星是受到太陽的引力，才圍繞著太陽不停旋轉的。
由於伽利略、開普勒、牛頓等人的工作，哥白尼的學說建立在了更加科學的基礎上，日漸深入人心，教會的種種阻礙對日心說已無濟於事了。
1757年，羅馬教庭不得不宣布解除早已名存實亡的對哥白尼《天體運行論》一書的禁令。1882年，羅馬教皇又無可奈何宣布承認日心說。
經曆了300多年的鬥爭，日心說終於得到了最後的勝利！
哥白尼的日心說翻開了自然科學發展史上新的一頁。正像革命導師恩格斯評價的那樣：“從此自然科學開始從神學中解放出來。”過去，自然科學隻不過是神學的奴婢，隻能用來解釋神學。而哥白尼的日心說使自然科學開始走上獨立之路。因此，人們把1543年《天體運行論》出版那一年做為近代自然科學史的開端。
哈雷慧星的發現
1682年的一個晴朗的夜晚，星月皎潔，歐洲大地像往日一樣平靜。突然，天空中出現了一顆奇異的星星，它像一把掃帚，拖著一條長長的尾巴，閃閃發光，在群星燦爛的夜空裏，顯得格外耀眼。它的出現立刻引起了歐洲大陸的轟動。人們對這位不速之客的到來，議論紛紛。
它就是我們現在所說的彗星。在這以前，16世紀有一位名叫布拉的丹麥天文學家，對彗星進行了非常荒唐的解釋，他把彗星當作“妖星”，說成是上帝懲罰人類的預兆。這和中國古代把彗星稱為“掃帚星”，其出現是不祥之兆一樣。
一連幾十個夜晚，這顆彗星總是沿著自己的軌道緩慢運動在浩繁的星空，人們望著這顆“妖星”，心驚肉跳，晝夜恐慌，歐洲大地呈現一片混亂的景象。直到它漸漸遠去，消失在星際裏，人們才重新安定下來。
然而，在這無數雙注視彗星的眼睛裏，卻有一雙藍色的眼睛毫無懼色。這雙眼睛閃爍著智慧之光，流露出一種狂熱的、渴望揭開這個幽靈般的星體之謎的感情。它們就是愛德蒙·哈雷（Edmond Halley，1656～1742，英國天文學家和數學家）的眼睛。