Astronomia nova er tittelen på en bok skrevet av Johannes Kepler og utgitt i Praha i 1609, der resultatene av hans forskning i mer enn fem år på planetenes bevegelser og spesielt på Mars ' tilsynelatende bevegelse vises . Denne boken presenterer Keplers to første lover for planetarisk bevegelse, som markerte en betydningsfull endring i astronomi, og bryter med en 2000-årig tradisjon.
Boken, med et sterkt matematisk innhold, er basert på observasjonene til den danske astronomen Tycho Brahe . Tittelen betyr "Ny astronomi basert på årsaker, eller himmelfysikk", og dette indikerer allerede en annen radikal nyhet i verket: for første gang oppstår ideen om å kombinere fysikk og astronomi i veien for det vi kaller himmelmekanikk. Faktisk ble all Keplers forskning ledet av ideen om at Solen er kilden til krefter som beveger planetene i deres baner, og at de øker eller reduseres med sol-planetavstanden.
Den er bygget opp i fem deler. I den første diskuteres de planetariske modellene som er foreslått til da (den ptolemaiske geosentriske modellen, den kopernikanske heliosentriske modellen og den mellomliggende modellen foreslått av Tycho Brahe ), og det vises at de er ekvivalente med data fra posisjonsastronomi. I de andre delene utarbeider han flere detaljerte modeller for Mars-bane, og viser at detaljerte modifikasjoner av de tradisjonelle modellene (basert på deferenter og episykler) ikke er nok til å forklare Brahes observasjoner. Til slutt finner han en fullt tilfredsstillende modell for Mars bane med en ellipse som har Solen i en av sine brennpunkter (første lov); Tidligere hadde han etablert Keplers andre lov: planetbevegelsen er ikke ensartet, men følger en streng regelmessighet, slik at planetene feier ut like områder på like tider.
Umiddelbart påstår Kepler analogt at de andre planetene vil samsvare med de to lovene. Med dette bidraget sto kopernikansk astronomi for første gang langt over alle tidligere systemer. Kepler ville forklare alt dette igjen, i stor detalj, i sin Epitome . På den annen side ville Keplers tredje lov bli presentert i hans verk fra 1619 Harmonices Mundi .