這些就是張衡以前我國天文學和儀象製造的大概情況。
張衡對我國古代天文學，下過很大的功夫去研究，對各派學說作了分析比較，並且對天象進行實際觀測。到被任命為太史令以後，他更利用這個便利的條件深入研究。經過多年苦心研究的結果，他認為蓋天說站不住腳，渾天說則比較合於實際。這以後，他就以渾天說做基礎，加上他自己觀察天象的心得，發展了原來的渾天說，創造了一套新的、在當時最完備的渾天學說。張衡這種善於接受前人文化遺產而又不受傳統束縛，既有獨創精神而又注意實際觀測的精神，無疑是值得欽佩和學習的。
張衡給我們留下了二部在天文學史上占有很高地位的著作：一部是《靈憲》，另一部是《渾天儀圖注》。他的渾天學說，主張天是圓的，宇宙是無限的，這是他的獨創的見解。不過他還認為太陽是圍繞著地球不停旋轉的。但他卻找出了太陽運行的規律(實際上是地球圍繞太陽旋轉的規律)，並且指出赤道、黃道和北極的地位，因而他也講出了為什麼夏季日長夜短，冬季夜長日短的原因。這是我國天文史上的輝煌成就。
以他的渾天學說為基礎，張衡在天文學上作出了一係列創造性的重大貢獻。例如他在《靈憲》這部書裏，說月是“向日稟(受)光，月光生於日之所照”。這就是說，月亮本來是不會發光的，月光是太陽光照在月亮上的反射。這是完全合於科學的。他對月亮的盈缺也作出了解釋：他說月亮是繞著地球不停地旋轉的，當月亮轉到地球和太陽中間的時候，向著地球一麵受不到太陽光，而月亮自己又不會發光，因此一片黑暗，我們在地球上也就看不見月亮。這一天就是陰曆每月的初一，叫做“朔”；到陰曆每月的十五或十六，月亮轉到地球另一麵了，這時候地球處在太陽和月亮的中間，月亮被太陽光照亮的一麵，正好麵對著地球，因而在我們麵前就出現了圓圓的滿月，這一天叫“望”。
張衡還在《靈憲》這部書裏說明月蝕的道理。他說：“在望月的時候，月光被地球的影子遮住了，這就出現月蝕的現象。”這個解釋基本上也是正確的。
在《靈憲》裏，張衡也談到恒星。他說，常明的星有124顆，可名的有320顆，在中原地區可以看見的星共有2500顆，在海外能看見的沒有計算在內。據現代天文學家的計算，到我們肉眼能夠看見的六等星為止，總數約6000顆，而在同一時間同一地方所能見到的星，也不過2500顆左右。可見張衡的觀察是比較精確的。
張衡在天文學上這種創見和發現，在今天看來，雖然並不稀奇，而且還有不科學的地方，譬如他相信地是天體的中心，日月是星辰繞地運行等等。但在一千八百多年前科學水平還很低的時候，張衡能有這樣的見解，這就使我們不能不驚異他大膽的創見和卓越的智慧了。以張衡和世界各國同時代天文學家相比，他也是最傑出的一個。這是值得我們驕傲的。
不僅如此，張衡還根據他的渾天學說，創製了遠遠超過前代的、世界上第一架能比較準確地測定天象的渾天儀。
張衡創製渾天儀成功，是在公元117年(漢安帝元初四年)，那時他是40歲。為了製造這架儀器，張衡費了不少力氣和時間。他經過艱苦的研究和觀察，才設計出一個圖案來。他還先用竹劈削成薄薄的篾片，在篾片上刻了度數，然後該編的編，該圈的圈，再用針線把篾片穿釘了起來，製成一個模型，作為試驗。經過多次試驗和修改，然後用銅鑄成正式儀器。從這裏可以知道張衡除了有敢想、敢於的創造精神以外，又是如何地不避艱苦並且非常細致地對待科學工作的。
渾天儀是球形的東西，有個鐵軸貫串球心，軸的方向就是地球自轉的方向。軸和球有兩個交點——天球上的北極和南極，北極高出地平36度，這就是當時京師洛陽的地理緯度。渾天儀的外圈的圓周一丈四尺六寸一分，各層銅圈上分別刻著赤道、黃道、南北極和二十四個節氣，以及二十八宿和日月星辰。當時已經發現了的天文現象，都在這架儀器上刻劃著表現出來。
為了使渾天儀能夠按照時刻自己轉動，張衡又把渾天儀和一組滴漏壺聯係起來。滴漏壺是我們祖先用來測知時刻的儀器，它用一個特製的器皿盛著水，這器皿下麵有小孔，水通過小孔，一滴一滴地流到刻有時刻記號的壺裏去，因而可以由壺裏的水的深淺知道是什麼時刻。張衡把滴漏壺和渾天儀聯在一起，利用壺中滴出來的水的力量，來推動齒輪，齒輪再帶動渾天儀，一天一轉。這樣，他就使渾天儀上所刻的天文現象，按時刻而自動地呈現出來。人們在屋子裏看渾天儀，就可以知道什麼星已從東方升起，什麼星已到中天，什麼星就要向西方下落等等。這說明張衡除了天文以外，對機械原理也有精到的研究。張衡的這個創造發明，後來經過唐朝的一行和梁令瓚、宋朝的張思訓和蘇頌等的發展，製成了世界上最早的天文鍾。
張衡創製的渾天儀原來放在東漢政府的靈台上，一直保存到魏晉時代。西晉末年發生戰亂，銅儀被移到長安。公元418年，劉裕軍隊攻進長安城，獲得了這架儀器，但已經殘缺。此後它就不知下落了。
以後唐、宋和元朝，也都鑄造過渾天儀，基本上和張衡的原作相同，但有所改進。現在陳列在南京紫金山天文台的渾天儀是明朝正統三年(1438)欽天監監正皇甫仲仿照元朝郭守敬的渾天儀造成的。
世界上的第一台地震儀——地動儀
張衡創製了渾天儀的第四年，即公元121年(漢安帝建光元年)，被調任公車司馬令。公車司馬令的職責是保衛皇帝的宮殿，通達內外奏章，接受全國官吏和人民的獻貢物品，以及接待各地調京人員等等。把科學家張衡調到這樣的一個職位上，充分說明封建皇帝如何不重視科學，不讓有天才而在學術上有雄心壯誌的人，有充分發揮才能的機會。然而，就是在這樣的工作崗位上，張衡還是利用一切可能利用的時間和精力，繼續進行學術研究。除了天文學以外，他還對數學、物理和機械製造等方麵，下了很大的苦功。公元126年(漢順帝永建元年)，張衡又被調回到太史令的職位上。在張衡，可能認為太史令的職務對他比較合適，而當時則有一些熱衷於名利的人，由於張衡沒有升官而加以嘲笑。這時候，張衡寫了一篇用《應間》做題目的文章來答複這種可鄙的嘲笑。在文章裏，張衡表示了他熱愛科學研究的高尚誌趣，說他決不以官職卑小為恥，而以學問不深、知識不廣為羞；表示他無心和那些貪圖名利的人爭長短，而願意和有學問的人做朋友，共同研討學問。
除了渾天儀以外，張衡在世界科學史上另一個不朽的創造發明——地動儀，就是他第二次擔任太史令期間完成的。
據史書的記載，漢朝從公元96年到125年這三十年期間，有二十三年曾經發生過大地震，尤其是公元119年(漢安帝元初六年)發生的兩次大地震，造成了很嚴重的災害。第一次發生在二月間，京師和四十二個郡都受到影響，嚴重的地方土地陷裂，地下湧出洪水來，城廓房屋倒塌，死傷了很多人。第二次是在冬天，地震的範圍也有八個郡，生命財產的損失也不少。當時人們因為缺乏科學知識，對於地震非常懼怕，還以為是神靈在主宰。張衡並不這樣想。他細心研究這個問題，經過長期的努力，終於在他五十五歲的時候(132)，發明了可以測定地震的方向的地動儀——世界上第一架地震儀。
由於封建統治者不重視科學，張衡的地動儀，後來不知在什麼時候毀失了。
為了弄清楚張衡製造地動儀的原理和地動儀的構造，後代的科學家曾經加以研究。近年根據《後漢書》中《張衡傳》的記載，運用現代科學知識，終於弄清楚了張衡當時製造地動儀所應用的原理，並據此製造了一個地動儀的木質模型，現在陳列在我國首都北京的中國曆史博物館裏。
張衡的地動儀，原來是用青銅製造的，形狀像一個大酒樽，圓徑有八尺。儀器的頂上有凸起的蓋子，儀器的表麵刻著篆文、山、龜和鳥獸等花紋。儀器的周圍鑲著八條龍，龍頭是朝東、南、西、北、東北、東南、西北、西南八個方向排列的，每個龍嘴裏都含著一顆銅球。每個龍頭的下方鑄了一個蛤蟆，它對準龍嘴張著嘴巴，像等候吞食物一樣。當地震發生時，那個方向發生了震動，那個方向的龍頭因為受到震動就張開了嘴，把銅球吐出，落到蛤蟆張開的大嘴巴中。銅球落到蛤蟆嘴裏的時候發出了響亮的聲音，人們聽到聲音就可以來檢視地動儀，看哪一個方向龍嘴的銅球吐落了，就可以知道哪一個方向發生了地震。這樣一方麵可以記錄下正確的地震材料；同時也可以朝著地震的方向，尋找災區，做一些搶救工作，減少損失。
這一個地動儀非常精確、靈敏。公元138年(漢順帝永和三年)甘肅東南部發生了地震，放在離開震區一千裏以外的洛陽的地動儀，就測量出來了，西麵龍嘴裏的銅球果然落到了蛤蟆口中。起初京師的官僚、學者們紛紛議論，認為洛陽絲毫沒有感覺到地震的波動，還懷疑地動是否準確；過了幾天，甘肅果然來了報告，於是一般人這才信服。
地動儀的內部構造，大體是這樣的：在儀器樽形部分的中央，豎立著一根很重的銅柱，銅柱底尖、上大，張衡叫它做“都柱”。在都柱的四周圍連接了八根杆子，杆子按四麵八方伸出，直接和八個龍頭相銜接。這八根杆子就是今天機械學上所說的“曲橫杆”。
平時地動儀平穩的放著，都柱也垂直豎立在儀器的中央。但因為都柱上粗下細，重心高，支麵小，像一個倒立的張衡陵園不倒翁，這樣就極易因受震動——即令是微弱的震動——而傾倒。遇有地震發生，譬如東方發生地震，東麵的地殼自然發生波動，震波影響都柱，易於傾倒的都柱自然倒向地殼震動的方向。沉重的都柱向東倒去後，於是推動了東方的橫杆，橫杆推開含有銅球的東麵的龍嘴，龍嘴因而吐出了銅球。
近代歐洲人發明的地震儀雖然要比張衡的地動儀精密，它除了能夠測知地震是發生在哪一個方向以外，還能夠測知震動的強弱，並且以曲線把震動的波紋記載下來。但這發明在張衡創製地動儀的一千七百年以後，並且所根據的原理和張衡基本上是相同的。這又使得我們不能不因張衡的卓越成就而感到自豪。
除了地動儀以外，張衡還創造了另一個氣象學上的儀器，這就是候風儀。以前許多人以為“候風儀”和“地動儀”是一種儀器，據最近科學家的研究，地動儀和候風儀是兩種儀器。
我們祖國的氣象學也是發展得最早的，所以很早就有雨量器和候風儀的發明。關於張衡的候風儀，現在沒有留下什麼記載，我們無從知道它比以前的候風儀究竟有什麼重大的改進和特殊創造的地方。但有一點現在已經明確，就是張衡的候風儀是一隻銅烏，和地動儀一起設在靈台上麵。這和現在外國的風信雞，大約是相類似的東西。但外國的風信雞到十二世紀的時候才有，比張衡的候風銅烏要遲一千年。
張衡在其他各科學術方麵也有很大的成就。首先，在機械製造方麵，張衡在人民大眾的勞動生產經驗的基礎上，曾經利用水力推動木片製造成活動日曆，也曾製造過指南車。這些東西現在都已失傳。據科學家的研究，他是運用差動齒輪原理製成的，但實際情況我們無從知道究竟。
在數學上張衡也有卓越貢獻，他寫過一本叫《算罔論》的專門著作。可惜也早已失傳了。但據三國時代劉徽引用《算罔論》中的話，知道張衡當時計算出圓周率是3．1622。這和今天大家知道的圓周率是3．1416雖有距離，但是，張衡在一千八百年前就能有這樣精密的計算，是不能不使我們驚歎的。
在地理學方麵，張衡曾就他研究的心得，繪出一幅地形圖來，流傳了好幾百年。
在曆史學方麵，他曾下過很大的功夫，對司馬遷的《史記》和班固的《漢書》，提出過十幾條修改意見。張衡曾經向東漢朝廷要求，讓他去從事《漢紀》這部著作的編纂工作，但是落空了。
張衡並且是東漢時代六大畫家之一。
這些事實說明了張衡在學術上是一個多方麵發展的人物，而張衡之所以能夠在各科學術上都有一定的成就，決不僅僅是由於他的天才，更重要的，是由於他能刻苦鑽研，肯於調查研究，注重實踐，有實事求是的精神。
反對圖讖的鬥爭
張衡還參加了當時尖銳的思想鬥爭，這主要是反“圖讖”的鬥爭。
“讖”是一種謎語式的預言，原來是巫師和方士弄出來的勾當。後來有些讀書人就利用陰陽五行的傳說，編造了許多寓言性的讖語，並且附會這些是周公、孔子或其他古聖先賢的話。西漢統治集團就利用它來欺騙人民，鞏固他們的地位。譬如西漢皇族就曾用這種鬼話說他們是受命於天來統治世間的，王莽也曾用這來證明他是命該做皇帝的。東漢第一個皇帝劉秀也是如此。這些編造和解釋圖讖的無恥政客官僚，為了求得富貴，甚至把統治集團的荒淫無恥、殘害人民的行為，說成有根有據，來麻醉人民的反抗情緒。因此，當時的所謂“圖讖之學”不僅是迷信的東西，更重要的它是統治集團壓迫和剝削人民的理論依據。公元123年(漢安帝延光二年)，有人主張利用“圖讖之學”來修改曆法，因而發生了一次大爭辯。在爭辯中，張衡曾經說過：“天之曆數，不可任疑從虛，以非易是。”意思就是說：曆法隻能按照自然界的本來情況來編訂，而不能任憑主觀的推測加以歪曲或增減。這是張衡的唯物論思想。反對派被駁倒以後，曆法才沒有被牽強附會地加以修改。
張衡也反對用“圖讖之學”作為太學考試的內容。他用考究曆史事實的方法，來證明圖讖決非“聖人”所作，既無效驗，也不足憑信。公元133年他給皇帝上了一個奏章，主張用行政命令來禁絕圖讖。他說：“西漢初年沒有圖讖，圖讖是到西漢後期才有的，怎樣能夠說是‘聖人’所作的呢?”他又說：“有些人愛談論圖讖，正好像不會繪畫的人不願意畫狗和馬，而隻愛畫鬼；因為鬼沒有人看見過，可以由他亂畫，誰也指不出他的錯處，而狗和馬是大家常見的，畫得不像是不行的。”
不過，張衡反對圖讖和東漢另一個偉大思想家王充(他著有《論衡》一書)是不同的。王充從唯物論和無神論的觀點出發，從根本上否定這一套鬼話，而張衡則沒有那樣徹底，甚至對陰陽五行的說法，還采取了保留的態度。他雖然反對圖讖，但還是為儒家學說辯護，他怕孔子等“聖人”被妖化了。這是張衡思想上的局限性的表現。
政治上的張衡
張衡在政治上是熱切地希望東漢朝廷能夠整頓吏治，簡選人才，加強禮製，主張減輕一些對勞動人民的剝削和壓迫，他雖然不同於一般官僚士大夫，但根本還是為了維護封建統治。公元133年(漢順帝陽嘉二年)，張衡第二次被調離太史令這個職位，改作侍中。侍中是在皇帝身邊的官，隨時有向皇帝說話的機會，張衡原來很想利用這個機會勸皇帝整頓一下政治，但因為受到宦官們的排擠和誹謗，非但沒有收到實際效果，反而被排擠出了朝廷。
據史書的記載，有一天，漢順帝問張衡最可恨的是什麼人，張衡還沒有答複，站在旁邊的宦官，知道張衡憤恨他們的胡作非為，害怕張衡向皇帝說起他們的罪惡，就瞪著眼睛來盯著張衡，以至於張衡不敢說出他心裏要說的話來。雖然如此，宦官們認為張衡在皇帝身邊，對他們是一個很大的危險，紛紛向皇帝說張衡的壞話。以至於使張衡無時不受到沉重的壓力，並且在政治上毫無建樹。
張衡總共當了三年侍中，因為在政治上不能有一點施展，仍舊以閑暇的時間從事於學術研究——尤其是曆史研究。上麵提到過他要求去編纂《漢紀》，和提出《史記》和《漢書》的修改意見，便是他當了侍中第二年的事。這一年他還作了《思玄賦》，在這篇文章裏，張衡一方麵悲歎人民的疾苦，也表達了自己要和惡勢力作不妥協鬥爭的決心，同時也說到了自己準備以後從事文獻的整理、專心於著作的願望。這說明了當時張衡的矛盾的心理狀態。
公元136年(漢順帝永和元年)，張衡因被排擠而調任為河間相——河間太守。河間在現在河北省東南部，是東漢朝廷封王的采邑，河間王劉政是個很驕奢橫暴的人。張衡初到河間的時候，的確對地方政事多少作了一些整頓，也打擊了一批豪強，清理了一些冤獄，因而受到當地人民的稱頌。但是，政治的黑暗和貴族豪強的蠻橫殘暴，是封建社會的必有現象，張衡哪裏會有一個比較徹底的辦法?同時，張衡又清楚地看出了當時東漢帝國統治階級的腐敗以及邊境不時發生戰事的事實。作為封建士大夫的張衡悲憤萬狀，因而作了《四愁詩》，詩裏充滿了憂國傷時的苦悶情緒，也表達了他的理想和願望。但他的苦悶的情緒是無補於實際的，他的美好的願望不用說也是不可能實現的。
願望不能實現，苦悶愈積愈深。公元138年，張衡已經六十一歲了。他上書給皇帝要求免去官職，回故鄉去。他在這時候寫的《歸田賦》裏，充分表露了“獨善其身”的消極的逃避現實思想，也表示了對當時政治的不滿。
張衡歸田的願望沒有得到實現，就在這一年，他又被調回京師擔任尚書的職務。尚書是朝廷裏幫助皇帝處理政務的頭等大官，這時候他接觸到的實際政治問題更多了。他愈明白當時政治腐敗的實際情況，他愈是悲觀失望。第二年，祖國曆史上這位傑出的科學家便在悲觀失望中與世長辭了。
結語
張衡生活在一千八百多年以前，到今天還受到祖國廣大人民的敬仰，這是由於他在科學上作出了巨大的貢獻。他在科學上所以能夠獲得那樣大的成就，這是因為他刻苦鑽研、注重實踐，善於接受前人遺產而又不為傳統所束縛，既有實事求是的科學態度，又有敢想敢做的首創精神。他在天文曆算和機械學上的巨大成就，他對地動儀和渾天儀的創造，都在世界科學史上放著不朽的光芒。2〗張仲景
張仲景，名機。南陽郡涅陽(今河南南陽)人。生活於公元2～3世紀間，醫學家。
據宋《太平禦覽·何頤別傳》記載，張仲景兒童時就很聰穎，成年後拜同郡張伯祖為師學醫，頗有造詣，時人稱讚他的醫術已超越老師。晉皇甫謐《甲乙經序》記載：漢獻帝時，張仲景拜見宮廷官員王仲宣，時仲宣20餘歲。仲景從氣色形體觀察，認為他有難治疾病，預言20年後，會發展眉毛脫落，再半年就會死去。如果立即服用五石湯治療，疾病可能好轉。王仲宣不以為然，雖然接受藥物，卻未服用。3日後，仲景複見仲宣，問他是否服藥，答已服。仲景經過診斷，指出他並未按醫囑服藥，對王仲宣說：“君何輕命也!”表示惋惜。20年後，王仲宣果然眉毛脫落，又過187天即死去，與仲景預言相符。後世謂王仲宣所患是麻風病，張仲景富於臨床經驗，故預言準確。