开普勒《神秘的宇宙》发表于1596年。基于开普勒自己的神学理念以及在圣多托马斯阿奎自然神学影响下逐渐形成的对科学理论形下实证的要求，开普勒认为他的几何天体模型需要有实证观测的证据进一步支持。

然而上帝彷佛开了个玩笑，开普勒的视力很差，而世界上第一台天文望远镜要到13年之后的1609年由伽利略做成。在没有天文望远镜的那个年代，开普勒无法仅凭肉眼对宇宙天体做有效的观测，用以检验他心爱的模型。这时他把目光转向了在丹麦天文台工作的的天文观测家和占星家（彼时的天文学家和占星家没太大区别。区别在于研究天象的目的）大名鼎鼎的第谷布拉赫（Tycho Brahe)。

第谷出生在丹麦，其父是皇家法庭官员，其母则来自一个盛产神父和政治家的家族。第谷从小对天文观测就有浓厚的兴趣。和当时的罗马天主教廷一样，第谷也是古希腊托勒密地心天体模型的忠实追随者，对哥白尼的日心模型嗤之以鼻。然而，17岁那一年，第谷因发现土星与木星重合的日期，竟然与按照托勒密的地心模型所预测的日子相差好几天而大受震撼。第谷将这归咎于天文观测的粗陋，于是立志要用毕生精力通过天文观测编制一个更精确的星图表。

第谷有着一双十分敏锐的眼睛，而且视力极佳。他自己研发了许多天文观测仪器帮助他用裸眼观测。获得了不少成果。1576年，第谷在天文观测上的特殊才能引起了丹麦皇室重视，受聘于当时欧洲（当然也是全世界）最大的丹麦天文台。在那里一呆就是20年，积累了大量宝贵的天象观测资料。通过天文观测，第谷进一步发现了哥白尼日心模型预测上的不准（主要原因在于哥白尼的日心模型是假定各大行星以太阳为中心，绕太阳按正圆圆周轨道运行。但，直到开普勒发现行星运动三大定律前，包括第谷在内所有天文学家都没有也不可能意识到这一点。毕竟圆周代表着一种完美和对称啊。谁又会对这个提出质疑呢？）。

同时第谷也发现自己追随多年的托勒密模型也存在很多同观测不符的缺点。于是第谷最终在日心模型和地心模型之间做出了折衷。第谷将日心模型和地心模型结合起来搞了个混合模型：除了地球以外，所有行星都绕太阳转，而包括太阳在内的星系都绕着地球转。

第谷无法在数学上给这样的设想建立一个完美模型，因为他自己的数学功力有限。于是他把目光转向了因出版《宇宙的奥秘》而名声大噪的开普勒，虽然第谷对开普勒的日心模型曾公开提出过异议和反对。开普勒在数学和几何学上的造诣让第谷为止折服，想让他来帮助建造一个完美的数学模型。