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東漢時期，地震頻繁，當時朝中大臣和老百姓都把地震看作不吉利的征兆，認為是鬼神造成的。

張衡卻不信神邪，他對記錄下來的地震現(xiàn)象進行細心考察和試驗，發(fā)明了一種能測出地震的儀器，叫做“地動儀”。

一天，漢順帝坐于朝廷之上，靜候文武百官的奏報。這時，一位年過六旬的老臣走上來，跪下奏道：“陛下!臣今晨測得京師正西方發(fā)生大地震，想必那兒定是房倒屋塌、人獸傷亡，懇請陛下火速派人去安撫災民，以拯救災民于水火之中。”上前啟奏的這位鶴發(fā)童顏的老臣正是太史令張衡。在漢朝，太史令是一個專管天文歷法的官吏。

漢順帝聽完張衡的奏報，也不知是真是假，一時拿不定主意，沒有立即開口。

一位信奉讖緯之學的大臣趁漢順帝還沒說話，便急忙上前說道：

“陛下!天是萬物之祖，天若想懲罰人間，才會發(fā)生地動山崩。自從陛下登基以來，上應(yīng)天命，下順民心，風調(diào)雨順，天下太平。張衡所言地震一事，毫無天意預兆，明明是假托地震之事，表示對朝廷的不滿，實是蠱惑民心。請陛下不要信張衡的一派胡言!”

漢順帝對張衡的忠心是十分了解的。他對張衡說：“你說京師之西發(fā)生地震，有什么根據(jù)?”

張衡答：“臣在家中，利用候風地動儀測到的。我相信，不出三天，必有驛報進京�！�

那位大臣緊接說：“若三天內(nèi)，沒有驛報進京，那可就是欺君之罪呀!”

張衡胸有成竹，坦然應(yīng)道：“如果三日內(nèi)沒有驛報進京，我將承擔一切責任�！�

見此，漢順帝只有說：“好了!不要爭論了，我們暫且等候三天，再作定奪�！�

早朝之后，一些支持張衡的大臣都很為他擔心；而那些信奉讖緯學說的大臣紛紛等待著看張衡的笑話，他們也知道，如果張衡測報失敗，他們宣揚神學迷信就更有條件了。

張衡毫不在意，輕輕松松地回家去了。他想早點休息，因為晚上他還要觀測天象呢!

張衡(78—139年)，字平子，南陽郡西鄂(今河南南陽石橋鎮(zhèn))人。張衡的祖父曾任蜀郡太守，到張衡這一代，家道中落。張衡從小就在清貧的環(huán)境中學習，后游學于京都洛陽的太學，精通五經(jīng)、六藝。他的成就極為廣泛。在文學上，他耗費十年功夫，在29歲時寫成《二京賦》，被廣為傳誦，還有詩賦32篇問世。在藝術(shù)上，張衡善作畫，人稱東漢四大名筆之一。在數(shù)學上，他計算出圓周率π=[KF（]10[KF）]=3��162。在地理學上，他撰寫過《地形圖》

一卷。在機械制造方面，他還被稱為是“木圣”，制造過可以自己飛翔的木鳶及記里鼓車。然而，張衡最突出的成就還是在天文學領(lǐng)域。在朝廷中，張衡兩次擔任太史令，這為他從事天文歷法的研究提供了方便。

在天文學方面，張衡撰寫了一部著作《靈憲》，繪制了我國最早的星圖《靈憲圖》。他在任太史令期間，對天象作了長期的觀測和統(tǒng)計工作。他把星空劃分成444個星宮，用肉眼觀測到2500顆恒星并全部繪在星圖上。

在中國古代眾多的天文學派之中，張衡是“渾天說”的集大成者。他不同意“天圓地方”的“蓋天說”，而在《渾天儀圖注》中解說了“渾天說”，認為天地像一個圓圓的雞蛋，天像蛋殼，地像蛋中的蛋黃。天比地大，天包裹著地，就像蛋殼包裹著蛋黃。他還認為天靠空氣支撐著，而地則靠水浮載著。

為了解釋自己的理論，張衡制造了一個天文儀器——水運渾象儀。這一儀器以一個直徑約5尺的空心銅球表示天體，上面刻著28宿，還有一些恒星。緊附天體銅球處還有地平環(huán)、子午環(huán)、黃道圈、赤道圈。黃道圈上標有24節(jié)氣的名稱。里面有一根貫穿中心的鐵軸，兩端分別為南極與北極。為了模擬天體的運動，張衡巧妙地利用漏壺等時流出的水為原動力，帶動渾象儀運轉(zhuǎn)并依據(jù)漏壺計時。到夜間，可以看到儀器上的星辰起落，這與晚上實際觀測到的天象相吻合。張衡讓水運渾象儀帶動一個被稱作“瑞輪蓂莢”的儀器。這個儀器每天都可轉(zhuǎn)出一片葉子，只是上半月是每天長出一片葉子，到下半月則是每天落下一片葉子。一看就知道是初幾。這個瑞輪蓂莢可稱為最早的機械日歷。

張衡在漢安帝元初四年(117年)制成這個水運渾象儀。然后，他將這個儀器放在暗室里，派人在房中觀看儀器的運轉(zhuǎn)，并依據(jù)儀器的運轉(zhuǎn)告訴在靈臺(漢代觀測天象的地方)觀測天象的人：某星座開始出現(xiàn)，某星座正當天頂中間，某星座現(xiàn)在已經(jīng)沒落……關(guān)于天文學的研究，張衡有許多獨到的見解。在《靈憲》中，他解說了宇宙的演化階段，認為宇宙是無限的。張衡根據(jù)太陽、月亮和地球的位置，科學地解釋了日食、月食現(xiàn)象，指出月亮并不發(fā)光，月光是太陽光照射的結(jié)果。張衡認為隕星是運動失去規(guī)律的行星，所以從天而降成為隕石，而彗星則是一種沒有運動規(guī)律的行星……在張衡生活的那個時代，時常發(fā)生地震，而儒學學者則奉行圖讖之說，并以妖言天神之意來附會地震等自然現(xiàn)象。張衡認為這不是圣人之法，是一種虛妄之言。于是，他決心制造一種能測報地震的儀器。張衡尋找各種探測震動方向的技術(shù)，后來從建筑中“都柱”(宮室中間設(shè)立的柱子，類似于慣性運動的擺)的作用受到啟發(fā)，終于在漢順帝陽嘉元年(132年)制成了世界上第一座地震儀——候風地動儀。

候風地動儀全部是以精銅鑄造而成，像一個直徑八尺的大酒壇子，上有一個突起的蓋子，可以打開，里面是用都柱關(guān)聯(lián)的八組靈巧的機械，外面鍥刻著鳥獸類的花紋，與內(nèi)部機械相連結(jié)的是八條倒懸于“壇”外的小龍，龍首口中含有小銅珠，龍首下面放置著八只銅鑄的蟾蜍(即癩蛤蟆)。

八條小龍與蟾蜍分別按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個方位陳列。一旦哪個方位發(fā)生地震，“酒壇”內(nèi)的都柱失去平衡，就會觸動相應(yīng)方位的小龍張開龍口，小銅珠便會落入蟾蜍張大的口中。觀察者即可判斷是哪個方位的地域發(fā)生了地震。

這天早晨，張衡便是依據(jù)“候風地動儀”西方小龍口中銅珠的墜落而判斷京都西方發(fā)生了地震。所以，在早朝時，張衡便在朝廷上啟奏了京都西方發(fā)生了地震的情況。盡管有許多人等著看張衡的笑話，盡管有許多人為張衡提心吊膽，但張衡鎮(zhèn)定自若，夜間依舊觀測天象。

第二天，京都洛陽依然平靜，雖說從宮中出來的傳言很多，但大家仍在觀望。

第三天傍晚，忽見一匹驛馬載著驛使從西門奔進洛陽城，穿過大街，直向?qū)m廷馳去。接著，宮中傳出消息：果然在隴西(今甘肅西南部)發(fā)生了地震。時間正是在三天前的凌晨時分。從隴西到洛陽有1000多里，驛使馬不停蹄地奔跑了三天，才到京都。

接著，宮中傳出旨意：漢順帝要立即召見張衡，說要商議處理地震的善后事宜，還說要獎賞張衡呢!

準確地測報了隴西地震的第二年，即漢順帝永和四年(139年)，張衡逝世了，享年62歲。

1956年，河南南陽縣重修了張衡墓和他少年讀過書的“平子讀書臺”。

為了紀念這位古代科學家，郭沫若親自為張衡墓碑題詞：“如此全面發(fā)展之人物，在世界史中亦所罕見。”