东汉时期的张衡不仅是古代为数不多的数学家，还是一位伟大的天文学家。

张衡出生在位于中国中原地区的河南省南阳县. 他年少时好学，善于写作在十七岁的时候，他离开家乡，来到长安，也就是后来成为中国历史上许多朝代首都的西安. 张衡在这里考察历史古迹，调查民情风俗和社会经济情况. 后来年轻有为的张衡被当时的朝廷选中，几次请他做官，张衡在当时的首都洛阳，担任太史令，后又做过侍中、河间相等官。

张衡年轻的时候就对自然科学，尤其是天文学感兴趣. 他淡薄名利，曾经两次辞去官职，用三年的时间研究哲学、数学、天文，积累了大量的知识，并开始著书立说。

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在距今两千多年的汉代，中国关于宇宙结构的理论就非常丰富，当时主要有三个学派，即盖天说，浑天论和宣夜说，张衡就是浑天说的代表人物. 他认为天就象一个鸡蛋，地好比鸡蛋黄，天大地小，天地各乘气而立，载水而浮. 这个理论在当时是很进步的. 另外，张衡关于天、地起源和演化的回答也是具有辩证思想的，他认为，天地没有分开之前，混混沌沌，分开以后，轻者上升为天，重者凝结为地. 天为阳气，地为阴气，二气互相作用，创造万物. 张衡还用距离的变化来解释行星运行的快慢. 近代科学证明，行星运动的快慢是和它同太阳距离的近远相关的. 可见张衡的解释有合理的因素.。

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张衡不但注重理论研究，而且注重实践，他曾亲自设计了漏水转浑天仪、候风地动仪. 候风地动仪是世界上第一架测验地震的仪器，公元138 年，张衡用它成功地记录了在陕西发生的一次地震. 浑天仪相当于现在的地球仪，它原是另外的一位科学家发明的，张衡作了一些改进，他用齿轮系统把浑象----类似现在天球仪和计时漏壶联系起来，漏壶滴水推动浑象均匀地旋转，一天刚转好一周，这样，人在屋子里看浑象，就可以知道什么时间哪颗星在什么位置上。

张衡还对许多具体的天象做了观察和分析. 他统计出中国中原地区能看到的星数大约有2,500 颗，他基本上掌握了月食的原理. 张衡测出太阳和月亮的角直径也是相当准确的. 张衡认为，早晚和中午的太阳，其大小是一样的，看起来早晚大，中午小，只是一种光学作用. 早晚观测者所处的环境比较暗，从暗处看明处就显得大，中午时天地同明，看天上的太阳就显得小. 好比一团火，夜里看就大，白天看就小. 张衡的这种解释，尽管不很全面，但是有一定的道理。

张衡不仅是天文学家，他还是东汉时期有名的文学家，他的绘画也相当出色,被列为当时的六大名画家之一. 据中国的史书记载，张衡一生共留下科学、哲学、文学方面的著作三十二篇，其中表明了张衡的为人和治学态度，而则是人类到星际旅行的畅想曲，是中国早期的科学幻想文章. 另外，、被称为张衡的代表作，一直流传至今. 在这两篇作品中,张衡细致地描写了东京、西京的景致( 东京，指现在陕西省的西安; 西京指现在河南省的洛阳)，娓娓地叙述了这里的风俗民情，手法浪漫夸张，其中叙述各种民间技艺的表演，是极其珍贵的中国古代杂技艺术史料。