三、格拉茨时期的研究
《宇宙的奥秘》出版后，开普勒在格拉茨新教学校督导的支持下，开始了雄心勃勃的计划，旨在进一步发展和完善他的作品。他计划编写四部新的书籍：第一部关于宇宙的静止天体（太阳和固定的恒星）；第二部关于行星及其运动；第三部关于行星的物理属性与地理特征的形成（特别侧重于地球）；第四部关于天空对地球的影响，涵盖大气光学、气象学和占星术。这一系列计划显示了开普勒对天文学和相关领域的全面兴趣和深入研究的决心。
为了实现这些目标，开普勒积极收集了许多他曾赠送《宇宙的奥秘》的天文学家们的意见。其中，鲁道夫二世的皇家数学家瑞玛奴斯·乌尔苏斯（Reimarus Ursus），又名尼古拉斯·赖默斯·柏尔（Nicolaus Reimers b?r），是第谷·布拉赫的激烈竞争对手。乌尔苏斯没有直接回复开普勒，而是重新发表了开普勒的奉迎信，以寻求在与第谷关于第谷体系争论中的优势。尽管这一行为给开普勒带来了一些负面影响，但第谷还是开始与开普勒通信，一开始便对开普勒的体系进行了严厉但合理的批判。
在第谷的批评中，他特别指出了开普勒使用哥白尼不准确的数据的问题。第谷认为，只有通过更精确的观测数据，才能验证和改进现有的天文学理论。通过书信往来，第谷和开普勒就广泛的天文学问题进行了深入讨论，特别是关于月相和哥白尼学说的神学活力。然而，由于缺乏第谷天文台提供的更精确的数据，开普勒在许多议题上无法取得突破。
面对数据不准确性的限制，开普勒将精力转向了年代学和“和谐”研究，即音乐、数学及物质世界之间的命理关系，以及它们的占星结果。他假设地球拥有某种精神（一种他后来用于解释太阳引起行星运动的属性），并建立了一个将占星内容和天文距离与天气及其他地球现象联系起来的推测系统。这一时期的开普勒不仅在天文学领域进行探索，还尝试将占星术与天文学结合起来，以期找到更深层次的自然规律。
然而，到了1599年，开普勒的工作受到了多重挑战。一方面，数据的不准确性严重限制了他的研究进展；另一方面，不断增长的宗教紧张气氛威胁到了他在格拉茨的工作。1599年底，第谷邀请开普勒前往布拉格会面。开普勒意识到这是一个难得的机会，可以借助第谷的资源和数据来解决他面临的哲学、社会和经济问题。因此，1600年1月1日，甚至在他收到正式邀请函之前，开普勒就启程前往布拉格。
四、效力于第谷·布拉赫
1600年2月4日，约翰内斯·开普勒在伊泽拉河畔贝纳特基（距离布拉格约35公里）见到了第谷·布拉赫及其助手弗朗茨·滕纳格尔（Franz tengnagel）与朗高蒙田纳斯（christen S?rensen Longomontanus）。伊泽拉河畔贝纳特基是第谷的新天文台所在地。开普勒以客人的身份在这里住了两个月，期间他分析了第谷的一些火星观测数据。第谷对开普勒的理论思想印象深刻，但对他的数据保护得非常严格。尽管如此，第谷还是逐渐给了开普勒更多的接近空间，让他能够更深入地研究这些珍贵的观测数据。
开普勒计划利用火星数据来测试他在《宇宙的奥秘》中的理论，但他预计这项工作将花费两年时间，因为第谷不允许他简单地复制数据。在约翰内斯·杰森纽斯（Johannes Jessenius）的帮助下，开普勒尝试与第谷协商一个更为正式的雇佣安排，但协商在激烈的争吵中破裂。于是，开普勒在4月6日前往布拉格。然而，不久之后，开普勒和第谷很快就和解了，并最终就工资和生活安排达成了协议。6月，开普勒回到格拉茨去接他的家人。
然而，格拉茨的政治和宗教紧张局势使开普勒无法立即回到第谷的天文台工作。为了继续他的天文学研究，开普勒以数学家的身份向斐迪南大公（Archduke Ferdinand）寻求了一份工作。为此，他专门写了一篇文章给斐迪南，提出了一个月球运动力学理论：“地球上有一种力量，引起了月球的运动。”虽然这篇文章并未使他在斐迪南宫廷获得职位，但详细介绍了一种测量月食的新方法。开普勒将这种方法应用于1600年7月10日格拉茨的月食天象，这些观察成了他进行光学规律探索的基础。他后来在《天文学的光学需知》（Astronomiae pars optica）中详细阐述了这些研究成果，这是他光学探索的顶峰。
1600年8月2日，开普勒和他的家人因拒绝皈依天主教而被驱逐出格拉茨。几个月后，开普勒及他的家人来到了布拉格。几乎整个1601年，开普勒都得到了第谷的直接资助。第谷安排他分析行星观测结果，并编写反对对手乌尔苏斯的小册子。尽管第谷对开普勒的才华十分赏识，但他