張衡根據“渾天說”製成渾天儀
永初五年（公元111年），漢安帝下詔，讓中央和地方大臣舉薦一名有道德、有才能的人到京城裏做官，當時任大司農的鮑德便舉薦了張衡。漢安帝對張衡的才學也早有所聞，於是“公車特征”，把張衡接到京城洛陽，拜為“郎中”。
因此官並不費力，故張衡在公事之餘開始研究《太玄經》等天文學，探討天地的結構。
天地究竟是怎樣的呢？當時有兩種解釋，一是蓋天說，一是渾天說。
蓋天說是一種很古老的學說，認為天是圓的，地是方的，天就像一口大鍋，把地扣在裏麵。後來為了合理地解釋日月星辰的出沒等天象，人們又把“天圓地方”說做了幾次修正，製造出一套“七衡六間”令人難以捉摸的理論，但天蓋在地上的基本認識並沒有改變。
渾天說是一種新興的學說，據說是西漢時期的天文學家落下閎提出來的，主張天包著地，天一半在地上，一半在地下。這種學說解釋天象比蓋天說方便。比如晚上為什麼看不見太陽？利用渾天說就能做出圓滿的解釋。但有時也會使渾天說陷入難堪的境地，如太陽和月亮是怎樣轉入地下的呢？渾天說就解釋不通了。再加上蓋天說比較符合人們的直觀感覺，所以在渾、蓋之爭中，蓋天說往往占上風。
張衡在前人研究的基礎上詳細研究了這兩種學說，最後認為渾天說比較合理。他對渾天說加以修正發揮，使渾天說成了當時最圓滿的一種天體結構學說。
漢安帝聽說張衡在天文上有高深的造詣，便於元初二年（公元１１５年），任命張衡為太史令。
張衡接任太史令以後，立即來到坐落在洛陽平昌門南的靈台(即為當時的天文台)。這座靈台是光武中元元年（公元５６年）建造的，高九丈，周圍20丈，占地達4400平方米，有12個門，上下兩層平台，平台間有坡道相連，氣勢雄偉壯觀。這裏的總領導者是靈台丞，屬太史令管轄。下麵有候氣的，候風的，候星的，候日的等40多人，機構龐大，分工細密。
很快，張衡就發現，靈台的建築雖然雄偉，但觀天象的儀器卻很陳舊，年久失修，不堪應用。他決定重新修造，特別是渾天儀，這是形象地體現渾天學說的一種重要的天文儀器，更應該好好地加以修改研製。
“渾天儀”，類似於現在的天球儀，用精銅鑄成，主體是一個球體，代表天球。球體可以繞天軸轉動。天軸和球麵有兩個交點，一個是北天極，一個是南天極，在球的表麵上列有28星宿和其他恒星。
球麵上還有天球赤道圈和黃道圈，二者成24度夾角，分列有24節氣。球體外麵有兩圓環，一個是地平圈，一個是子午圈(通過南北天極和天頂的圓環)。天軸支架在子午圈上，和地平圈斜交成36度角，這也是渾天儀坐落處的洛陽地區的北極仰角及地理緯度。
曆史上記載製造渾象最早的是西漢宣帝時的大司農中丞耿壽昌（公元前７３一公元前４９年），至於他造的渾象是什麼樣子，史書上沒有留下任何記載。大概隻是一個刻滿星辰的大圓球，用人力轉動圓球，就可以演示不同的天象。
張衡就在耿壽昌的基礎上開始了辛勤地研究製造新的渾天儀的工作。他花了一年的時間，先做模型進行試驗。模型是用竹子做的。他把竹子劈開，刮削成簿簿的竹蔑，在竹蔑上刻上度數，然後彎成圓環，用細針穿連起來，這樣，一個簡易的渾象模型就造成了。張衡把這個模型叫做“小渾”。他利用這個模型對照著天象，不斷試驗，不斷調整模型的構造和竹蔑上的刻度，直到完全滿意了，才叫人用精銅鑄成正式儀器。
儀器製成了，為了使儀器自動運轉，張衡叫人鑄造了兩把銅壺，壺底開孔，又巧妙地利用齒輪係統跟渾象聯係起來。銅壺裏注滿水，水從壺底孔裏流出，推動齒輪轉動，轉動的齒輪又帶動渾象繞軸轉動。張衡前後花了一兩年的時間，到公元１１７年（安帝元初四年），一架用水力推動，可以自行運轉的渾天儀終於誕生了！
張衡的渾天儀驚動了京都的學者，他們紛紛來到太史令官邸，爭先恐後地參觀張衡的傑作。渾天儀在製造房裏放著。一走進製造房，就會看到在房子正中有一個直徑足有四尺多的大銅球，放在一個精製的架子上，鋼球上鑄著二八八宿中外星官，閃光耀眼。銅球外麵還有幾道銅圇，加上複雜的漏水轉動裝置，氣勢磅礴，令人讚歎不已。銅球在漏壺的推動下緩緩地轉動著。
學者們對渾天儀這巧妙的構造很是驚奇，但對其是否能準確地演示天象表示懷疑。有一位學者問張衡：“張太史，是否讓它演示一下？”
張衡說：“我正想請各位大人鑒定一下儀器是否精確呢？天黑以後，可以把門窗關嚴，讓屋裏的人看不到外邊的星空。你們可以分成兩組，一組在屋裏看著儀器，不斷向外麵報告儀器上所表示的天象情況，一組在屋外觀察星空，看是否和屋裏儀器上的情況相符。”
學者們很高興，按照張衡的部署很快安排停當。
入夜，晴朗的夜空繁星點點。不一會兒，屋裏的人報告說：“月亮正在升起。”屋外的人也看到東南方向升起一彎明月。接著屋裏的人又不斷報告：某星已升起，某星已到中天，某星轉入地下……，皆與屋外人看到的實際天象相合。
試驗完畢，屋內外的人一起把張衡圍了起來，紛紛向他祝賀，稱讚道：“這真是巧奪天工的偉大發明啊！”
童年通天文的科學家張衡
東漢章帝建初三年，即公元78年，由於自然災害的影響，田野荒蕪，糧食奇缺，百姓們靠挖野菜、剝樹皮過日子，沿街乞討、賣女賣兒的慘景隨處可見。
在荊州南陽郡西鄂縣（現河南南陽縣）一個破落的地主家庭裏，一位偉大的天文學家誕生了。父親為他取名張衡，字子平。一家人看著這個剛剛出世的孩子，悲喜交加。
張衡從小聰慧過人，對日月星辰特別感興趣，瞬息萬變的大自然奧秘，更使小張衡著迷，腦子裏裝滿了提不完的問題，小小年紀提的問題有時連父母和奶奶奶都無法解答。
有一次，張衡跟著媽媽去挖野菜，太陽剛從東方升起，小張衡發現自己的影子比自己長，可到了中午自己的影子卻縮成了一團。
從此以後，當他看見自己的影子縮成一團時，就催促媽媽趕快做午飯。
張衡少年時家境十分貧窮，但父母還是想方設法送他去書館讀書。
張衡不僅天資聰明，而且讀書非常用功。10歲時，他就能夠熟讀《詩經》，並對其中的天文、曆法背得很熟，而且通過閱讀大量其他書籍，理解了文中的意思。
有一次，先生給學生講《詩經·豳·七月》中的詩句：“七月流火，九月授衣，”先生解釋“流火”是指“落下的、一晃而過的大火星。”
學生好奇地問：“‘大火星’是天上哪一顆星星？”
先生含糊不清地回答道：“就是我們常看到的流星。”
張衡卻站起來說出了與先生截然不同的解釋。他井井有條地說：“先生，那‘流星’是28宿中的螢惑星(即火星），‘流’不是落下的意思，而是螢惑星偏西向下的意思。”
接著，他又根據自己所讀過的《史記·天宮書》、《淮南子·天文訓》等天文書籍，滔滔不絕地說起了星宿與北鬥星的區別。
他一邊用手在空中比劃一邊說：
“‘北鬥星’是由天樞、天璿、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光7星組成的，隨著季節的變化，‘鬥身’和‘鬥柄’的朝向不同。”
張衡的精彩解說使他的同學聽得入了迷，令先生對他刮目相看。
李珩仰望星空的童年生活
在四川成都，一個商人常常往來於四川與上海等地，這就是我國著名天文學家李珩的父親。1898年，小李珩的出生為盼兒心切的父親帶來了希望。
當時的社會有句俗語：“官商一家。”李珩的父親對自己的一生從事經商頗為得意，他滿心希望自己的兒子都能接他的班，繼承他的事業。
李珩5歲那年，父親精心挑選了一所私塾，將他送去讀書。
這所私塾的老師是舉人出身，既有名望，學問也頗有功底。當時還處於科舉時代，李珩讀的書不外乎是“四書五經”、“諸子百家”和“古文觀止”一類。
進了私塾，李珩雖然捧著線裝書整天哼哼呀呀，但奧妙無窮的星空卻常常鑽進他的腦子，畫上無數問號。
天上為什麼有那麼多星星？星星為什麼會發出亮光？白天為什麼就看不見星星？難道母親講得牛郎星、織女星真是人變的嗎？挑燈草的孩子受後母虐待多可憐啊，星星會不會移動……
每當繁星滿天的時候，李珩便放下書本，仰望星空，思索這一個個問題。
有一次，他讀到《史記》裏的《天宮書》一節，簡直高興得不得了。啊！這篇文章裏竟然有關於星星的記載。
可是讀著讀著，他又覺得記載單調而簡單，提不起興趣，遠遠沒有母親講的神話故事那麼生動。
李珩7歲時，常常穿著短褲、短衫，頭上盤著一根小辮子，靠在年輕的母親身邊看星星，對繁星滿天的夜空指指點點，接二連三地問一個又一個問題：
“媽媽，那幾顆是什麼星？”
“我不是講過了嗎？那是織女星，對麵是牛郎星。‘銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。’”
母親興致勃勃地吟了一首詩。
“我不是說牛郎織女星！”李珩糾正說。
“啊！你說的是挑燈草星。”
“啊呀！不是！”李珩急得直跺腳，“我說的是那幾顆星星！”
母親終於看明白了：“噢！那是北鬥星。”
“媽媽，什麼叫北鬥星？”李珩又問。
“晚上，你若是迷路了，辨不清方向，隻要看到它，那你就能分清東南西北了。北鬥星在天空的北麵，由7顆星星組成，所以，人們又叫它北鬥七星。”母親耐心地解釋著。
“1、2、3、4……”李珩用手指向天空，一顆一顆地數著，“媽媽，是7顆星！”
媽媽看著他認真地樣子，又進一步地啟發說：“你再看看，把7顆星星連起來像什麼？”
“唔，連起來……”李珩目不轉睛地望著天空，忽然叫起來，“媽媽，像奶奶燙衣服的鐵熨鬥！”
“咯咯咯咯……”
母親笑了，李珩也笑了。
李珩在私塾讀書，就像小鳥被關在籠子裏，沒有自由飛翔的空間。讀的書既單調又枯燥，還要作什麼考科舉的八股文。
有一次，他向父親請求，讓他進城上新學堂。父親問他為什麼，他說，學校裏除了語文課，還有算術課和自然常識課。父親一聽火了，舉起手就要打他。
父親原本以為李珩文靜老實，缺乏商人的氣質，同他就像兩個模子脫出來的，不可能接他的班，因此改變了讓他當商人的主意，叫他攻讀詩書，學習八股文章，參加科舉考試，將來能夠求取功名，成就一番事業。
可是李珩卻對科舉不感興趣，還提出到洋學堂讀書，他當然不高興。因此，堅決不同意李珩的請求。
年幼的李珩怎麼能違背父親呢？就這樣，盡管他心裏不願意，可仍然在私塾整整讀了10年書。
長大後，李珩致力於天文學的研究，發表了很多天文學巨著，成為我國著名的天文學家。
10歲懷疑神學的天文學家哥白尼