開普勒《神秘的宇宙》發表於1596年。基於開普勒自己的神學理念以及在聖多托馬斯阿奎自然神學影響下逐漸形成的對科學理論形下實證的要求，開普勒認為他的幾何天體模型需要有實證觀測的證據進一步支持。

然而上帝彷佛開了個玩笑，開普勒的視力很差，而世界上第一台天文望遠鏡要到13年之後的1609年由伽利略做成。在沒有天文望遠鏡的那個年代，開普勒無法僅憑肉眼對宇宙天體做有效的觀測，用以檢驗他心愛的模型。這時他把目光轉向了在丹麥天文台工作的的天文觀測家和占星家（彼時的天文學家和占星家沒太大區別。區別在於研究天象的目的）大名鼎鼎的第谷布拉赫（Tycho Brahe)。

第谷出生在丹麥，其父是皇家法庭官員，其母則來自一個盛產神父和政治家的家族。第谷從小對天文觀測就有濃厚的興趣。和當時的羅馬天主教廷一樣，第谷也是古希臘托勒密地心天體模型的忠實追隨者，對哥白尼的日心模型嗤之以鼻。然而，17歲那一年，第谷因發現土星與木星重合的日期，竟然與按照托勒密的地心模型所預測的日子相差好幾天而大受震撼。第谷將這歸咎於天文觀測的粗陋，於是立志要用畢生精力通過天文觀測編制一個更精確的星圖表。

第谷有着一雙十分敏銳的眼睛，而且視力極佳。他自己研發了許多天文觀測儀器幫助他用裸眼觀測。獲得了不少成果。1576年，第谷在天文觀測上的特殊才能引起了丹麥皇室重視，受聘於當時歐洲（當然也是全世界）最大的丹麥天文台。在那裡一呆就是20年，積累了大量寶貴的天象觀測資料。通過天文觀測，第谷進一步發現了哥白尼日心模型預測上的不准（主要原因在於哥白尼的日心模型是假定各大行星以太陽為中心，繞太陽按正圓圓周軌道運行。但，直到開普勒發現行星運動三大定律前，包括第谷在內所有天文學家都沒有也不可能意識到這一點。畢竟圓周代表着一種完美和對稱啊。誰又會對這個提出質疑呢？）。

同時第谷也發現自己追隨多年的托勒密模型也存在很多同觀測不符的缺點。於是第谷最終在日心模型和地心模型之間做出了折衷。第谷將日心模型和地心模型結合起來搞了個混合模型：除了地球以外，所有行星都繞太陽轉，而包括太陽在內的星系都繞着地球轉。

第谷無法在數學上給這樣的設想建立一個完美模型，因為他自己的數學功力有限。於是他把目光轉向了因出版《宇宙的奧秘》而名聲大噪的開普勒，雖然第谷對開普勒的日心模型曾公開提出過異議和反對。開普勒在數學和幾何學上的造詣讓第谷為止折服，想讓他來幫助建造一個完美的數學模型。