¿Qué hizo que Kepler pensara que las órbitas no son circulares sino que pasaron a ser elípticas?

He aquí un resumen de lo que analiza Malcolm Longair en Theoretical Concepts in Physics. Tycho asignó a Kepler para analizar las enormes cantidades de datos que había recopilado durante unos 20 años de observaciones. Tycho estaba interesado en saber si su modelo híbrido se ajustaría mejor a los datos que los modelos ptolemaico (sp?) y copernicano. fueron notoriamente pobres al describir la órbita de Mar. El modelo de Tycho tenía la Tierra en el centro con el Sol y la Luna girando alrededor de la Tierra y los otros planetas girando alrededor del Sol, todo en círculos.

Después de un extenso análisis, los datos de Mar no encajarían en órbitas circulares. Tycho había analizado sus errores sistemáticos con mucho cuidado. La gran cantidad de datos le dio a Kepler un tremendo sentido de las incertidumbres no sistemáticas (estadísticas), y estas eran muy pequeñas en comparación con otros conjuntos de datos (un factor de 10 más pequeño).

Kepler era un gran creyente de que los datos decían la verdad. Después de que fallaran los círculos, comenzó a usar otras curvas cerradas (ovoides) y finalmente descubrió (después de mucho análisis) que una trayectoria elíptica para Marte con el Sol en un foco y una trayectoria circular para la Tierra se ajustaban perfectamente a los datos. La razón por la que funcionó (dado que la Tierra es circular) es que la excentricidad de la Tierra (0,0167) era demasiado pequeña para aparecer en los datos, mientras que la excentricidad de Mar (0,093) era lo suficientemente grande. Kepler luego probó otros datos que mostraron que las elipses podían usarse para todos los planetas.

Si bien usar una elipse fue un gran salto (incluso Galileo quería que el camino fuera circular incluso después de que Kepler compartiera los resultados con él), un salto mayor fue probar la ubicación del Sol en un foco y no en el centro.

Con respecto a la respuesta anterior, aunque tiene razón, pero hay una pequeña discrepancia en su última línea "un salto más grande fue probar la ubicación del Sol en un foco y no en el centro".

Un círculo es un elipsoide con un caso especial que tiene los dos focos en el mismo punto, por lo que no podría haber tanta posibilidad de poner en el centro porque se observó que los planetas cerca del sol orbitaban más rápido que cuando estaban lejos del sol, de lo que Kepler concluyó que la "línea que une cualquier planeta con el sol barre áreas iguales en intervalos de tiempo iguales".