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케플러는 1571년 12월 27일, 바일데어슈타트의 제국자유도시(현재 바덴뷔르템베르크주 슈투트가르트에 속하고 슈튜트가르트 중심부에서 30km 서쪽으로 떨어져 있는 동네)에서 칠삭둥이 미숙아로 태어났다. 케플러 본인이 어른이 되고 나서 계산한 바에 따르면 부모가 결혼한 다음 날 오전 4시 47분에 자신이 잉태되었다고 한다. 할아버지 제발트는 그곳 읍의 장이었지만 케플러가 태어날 즈음에는 가세가 기울기 시작했다. 아버지 하인리히는 보수가 불확실한 용병 일로 돈을 벌었고 케플러가 다섯 살 때 집을 나가버렸는데 80년 전쟁 당시 네덜란드 전선에서 사망한 것으로 추정된다. 여관집 딸이었던 어머니 카탈리나 굴덴만은 치료사이자 약재상이었는데 이것 때문에 나중에 마녀로 몰리게 된다. 이르게 태어난 케플러는 병약하지만 영리한 아이였고 외할아버지의 여관에 묵는 사람들을 굉장한 수학적 재능으로 놀라게 하곤 했다[1]. 케플러가 여섯 살 때 목격한 1577년 대혜성. 케플러는 여섯 살 때 1577년 대혜성을 목격했으며 후에 그 일을 《여섯 살에 있었던 일을 회상하며》에서 "나는 1577년의 혜성에 대해 많이 들었고 어머니께서는 그것을 보기 위해 나를 데리고 높은 장소로 올라가셨다"라고 회고했다.[2] 10살 때 그는 또다른 천문학 현상인 1580년 월식을 관찰하였고 후에 월식을 보기 위해 “밖으로 불려가서” 달이 “약간 붉은 색이 된 것”을 보았다고 회고했다[3].