Хотя такие весомые доказательства, как математика Кеплера и наблюдения Галилея, и обеспечили успех гелиоцентрической теории в астрономии, сама теория долго еще была лишена более широкой концептуальной системы — общей космологии, в границы которой она могла бы вписаться. С Птолемеем благополучно распрощались, но с Аристотелем все обстояло иначе. То, что Земля и прочие планеты обращаются по эллиптическим орбитам вокруг Солнца, представлялось вполне ясным, однако, если не существует кружащихся эфирных сфер, возникали вопросы: каким же образом планеты, в том числе и; Земля, могут двигаться вообще? И почему они в таком случае не "слетают" со своих орбит? Если Земля движется (опровергая тем самым основы Аристотелевой физики), тогда почему земные предметы при падении всегда стремятся е ее поверхности? Если звезд так много и они так далеки, то насколько велика Вселенная? Как она устроена и где ее центр (если, конечно, он существует)? Как относиться теперь к признававшемуся так долго разделению небесного и земного, если Земля — такая же планета, как и другие небесные тела, и если ныне обнаружено, что небесные тела наделены теми же качествами, что и Земля? И где место Богу в этом Космосе? До тех пор, пока эти вопросы повисали в воздухе, в астрономии продолжался период "междуцарствия": коперниковская революция сокрушила устои старой космологии, но еще не выстроила новой.
И Кеплер, и Галилей одарили мир своими прозрениями и нашли тот ключ, с которым можно было подступить ко всем этим проблемам. Оба верили, а затем и доказали, что во Вселенной царит некий математический порядок и что научный прогресс состоит в том, чтобы тщательно и беспристрастно сверять математические гипотезы с эмпирическими наблюдениями. В трудах Коперника уже зрело семя новой космологии: называя Землю планетой, чтобы объяснить кажущееся движение Солнца, он тем самым заставлял сомневаться в том, что между небом и Землей существует некое абсолютное, непреодолимое различие. Кеплер пошел еще дальше, напрямую приложив понятия земной силы к небесным явлениям.
Птолемеевские (и коперниковские) круговые орбиты всегда рассматривались как "природные движения" в аристотелевском смысле: в силу своей стихийной природы эфирные сферы движутся по совершенным окружностям — точно так же, как тяжелые стихии, то есть земля и вода, стремятся вниз, а легкие стихии, то есть воздух и огонь, стремятся вверх. Однако эллиптические орбиты Кеплера исключали круговое совершенство и постоянство, ибо планеты в каждой точке своих орбит автоматически должны были изменять скорость и направление. Для движения по эллипсу в гелиоцентрической Вселенной явно требовались иные объяснения, нежели для некоего "природного движения".
В качестве альтернативы Кеплер предложил гипотезу о существовании силы, постоянно действующей откуда-то извне. Он считал — несомненно, под влиянием неоплатонического обожествления Солнца, — что источником движения во Вселенной является Солнце. Поэтому он постулировал наличие "anima motrix" ("души-двигательницы") — движущей силы, чем-то бывшей сродни астрологическим "влияниям", которая исходила от Солнца и приводила в движение планеты: движение ускорялось, когда планеты приближались к Солнцу, и несколько замедлялось при удалении от него. Однако Кеплеру еще предстояло объяснить, почему орбиты имеют форму эллипса. Проштудировав сочинение Уильяма Гилберта о магнетизме, в котором утверждалось, что Земля представляет собой гигантский магнит, Кеплер распространил эту идею на небесные тела, выдвинув также гипотезу о том, что anima motrix Солнца, вступая во взаимодействие с его собственным магнетизмом, а также с магнетизмом планет, приводила к образованию эллиптических орбит. Таким образом, Кеплер впервые высказал предположение о том, что движение планет по орбитам вызвано механическими силами, а не автоматическим геометрическим вращением "небесных сфер", постулированных Аристотелем и Птолемеем. Представления Кеплера о солнечной системе (пусть еще относительно примитивные по форме) как о самоуправляющейся машине, опирающиеся на понятия земной динамики, в целом верно Предвосхитили космологию будущего.