漢章帝在位的時候，東漢的政治比較穩定。漢章帝一死，繼承皇位的漢和帝年幼，竇太后臨朝執政，讓她的哥哥竇憲掌握了朝政大權。在這個時期，出了一位著名的科學家，名叫張衡。公元78年，張衡出生於南陽郡西鄂（今河南南陽石橋）。張衡家雖是南陽名門。但到他父親那一代，就已經衰落了。因此張衡小時候生活過得比較清苦。小張衡有個不同於別的小夥伴的特殊愛好—數星星。每到滿是星星的夜晚，小張衡總是會站在院子裡，數著浩瀚的夜空中一閃一閃的星星，這時慈祥的奶奶總會在旁邊笑著說：“傻孩子。星星哪裡能數得完呢？”

說到小張衡的這個特殊愛好，那是和他奶奶分不開的。張衡很小的時候，就是奶奶的小尾巴，不管奶奶走到哪裡，後面總會有小張衡的影子，他總是纏著奶奶給他講故事。老人家似乎有講不完的故事，而且她十分喜歡這個聰明的孫子，所以只要小張衡提出要聽故事，奶奶就給他講。在這些故事中，小張衡最喜歡的是北斗七星和月亮的傳說，他總是一邊抬著頭望著天空中眨眼的星星，一邊聽奶奶講，還不時地問奶奶：星星怎麼不會掉下來呢？星星害怕下雨嗎？對於孫子的這些問題，奶奶當然回答不上來，這讓張衡越發覺得浩渺的夜空裡有無數的寶藏，同時這也在他幼小的心靈裡埋下了無數好奇的問號。從奶奶那裡得不到答案，小張衡就急切地讀書，他希望能從書中找到自己想要的答案。在他十歲那年，奶奶和父親相繼去世了，舅舅送小張衡到書館裡去讀書。他深知讀書對他來說是多麼不容易。因此非常刻苦。不久，小張衡開始作詩了。他作的詩常常受到老師的誇獎。為增長知識，小張衡博覽群書。一天，他看到一本叫《PA冠子》的書，書中關於北斗星定季節的四句話深深吸引了他。從此，他常常仰望著星空，觀察北斗星的變化，天長日久，他發現北斗星在圍繞著一箇中心轉，一年轉一圈。他自言自語地說：“啊，我終於明白‘北斗星移’是怎麼一回事啦！”

隨著張衡一天天地長大，由於他勤學好問，日積月累，他的知識也越來越豐富了。十七歲那年，他離開家鄉，先後到了長安和洛陽，在太學裡用功讀書。當時洛陽和長安都是很繁華的城市，城裡的王公貴族過的是驕奢淫逸的生活。張衡對這些都看不慣，於是他寫了《西京賦》和《東京賦》（西京就是長安，東京就是洛陽），諷刺這種現象。據說他為了寫這兩篇文章，深思熟慮，反覆修改。前後一共花了十年工夫，可見他研究學問是很認真嚴肅的。但是張衡的特長不止在文學上，他還特別愛好數學和天文研究。朝廷聽說張衡是個有學問的人，召他到京裡做官，他先是在宮裡做郎中、尚書侍郎等，後來，擔任了太史令，負責觀察天文。這個工作正好符合他的興趣。

經過他的觀察研究，他斷定地球是圓的，月亮是借太陽的照射才反射出光來的。他還認為天好像雞蛋殼。包在地的外面；地好像雞蛋黃，在天的中間。這些學說雖然不是十分科學，但在近兩千年以前，能有這種見解，是難能可貴的。不光是這樣，張衡還用銅製造了一種測量天文的儀器，叫作“渾天儀”，上面刻著日月星辰的名字。他設法利用水力來轉動這種儀器。據說什麼。星從東方升起來，什麼星向西方落下去。儀上看得清清楚楚。那個時期，經常發生地震，有時候一年一次，也有時一年兩次。發生一次大地震。就影響到多個郡。城牆、房屋倒塌。還會死傷許多人和畜。當時的封建帝王和一般人都把地震看作是神給予的警示，是不能被測報的。但是。張衡卻不信神。不信邪，他對記錄下來的地震現象進行細心的考察、試驗，發明了一個測報地震的儀器，叫作“地動儀”。地動儀是用銅製造的，形狀有點兒像酒罈，周圍刻鑄著八條龍，龍頭向八個方向伸著，每條龍的嘴裡含了一顆小銅球。每個龍頭下面蹲了一隻銅製的蛤蟆，銅蛤蟆對著龍嘴張著嘴。哪個方向發生了地震，朝著那個方向的龍嘴就會自動張開，把銅球吐出來。銅球掉在蛤蟆的嘴裡。發出響亮的聲音，就給人發出地震的警報。

公元139年二月的一天，張衡的地動儀正對西方的龍嘴突然張開，吐出了銅球。按照張衡的設計，這就是報告西部發生了地震。可是。那一天洛陽一點兒地震的跡象也沒有。也沒有聽說附近哪裡發生了地震。因此。大夥兒議論紛紛。都說張衡的地動儀是騙人的玩意兒，甚至有人說他有意造謠生事。過了幾天。有人騎著快馬來向朝廷報告，說離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震。大夥兒這才信服。可是在那個時候，朝廷掌權的全是宦官或者外戚，像張衡這樣有才能的人不但不被重用，反而被打擊排擠。張衡做郎中的時候。因為與皇帝接近，宦官怕張衡在皇帝面前揭他們的短，就在皇帝面前講了很多張衡的壞話。於是他被調出了京城，派到河間去當國相。張衡在六十一歲那年病死。他在我國科學史上留下了光輝的業績，他的名字已經和他的渾天儀、地動儀一起載人世界科技史冊。