汉章帝在位期间,东汉的政治比较平稳。汉章帝逝世以后,年仅十岁的汉和帝继承了皇位。
当时皇帝年幼,窦太后临朝执政,她的哥哥窦宪掌握了朝政大权,东汉王朝便开始走下坡路了。
在这段时期里,出了一位著名的科学家,就是张衡。张衡是南阳人,在他十七岁那年,他离开家乡,先后到了长安和洛阳,在太学里用功读书。
朝廷听说张衡很有学问,便召他进京做官,先是在宫里做郎中,继而又担任了太史令,叫他负责观察天文,这个工作正好符合他的研究兴趣。
经过观察研究,他断定地球是圆的,月亮的光源是借太阳的照射而反射出来的。他还认为天就像鸡蛋壳,包在地的外面,地就像鸡蛋黄,在天的中心。这种学说虽然不完全准确,但在1800多年以前,能得出这种科学结论,不能不令后来的天文学家感到钦佩。
张衡还用铜制作了一种测量天文的仪器,叫做“浑天仪”, 浑天仪上面刻着日月星辰等天文现象。
那个时期,地震发生频繁。有时候一年发生一两次大地震。发生一次大地震,就波及到好几十个郡,城墙、房屋倾斜倒坍,造成人畜伤亡。
张衡记录了地震的现象,经过细心的考察以及试验,发明了一个探测地震的仪器,叫做“地动仪”。
地动仪是用青铜制造的,形状类似酒坛,四周刻铸了八条龙,龙头朝着八个方向。每条龙的嘴里含了一颗小铜球,龙头的下面,蹲着一个铜制的蛤蟆,蛤蟆的嘴大张着,对准龙嘴。
一旦哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐进蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,发出地震的警报。
公元138年二月的一天,地动仪对准西方的龙嘴突然张开,吐出了铜球。按照张衡的设计原理,这就是报告西部发生了地震。
过了几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震,还出现了山体崩塌。
张衡61岁那年得病逝去,他为我国的科学事业做出了巨大的贡献。