张衡善于制作精巧的东西，在天文、阴阳、历法方面颇有研究。他痴迷于《玄经》，越深入了解，越觉得《玄经》 深奥博远。

一次，张衡跟崔瑗探讨 《玄经》。张衡说：“我读了 《太玄》，才知道扬雄深究道数。《太玄》 丝毫不逊色于‘五经’，并非只是记传一类的东西，它使人很难再论阴阳之事，是汉家得天下两百年来最好的书了。经中的道数显示了汉朝的运数，是不是再过两百年汉朝就气数全尽了? 如果是，那么汉朝四百年后，《玄经》 恐怕会兴盛起来。” 事情正如张衡所料，统治了四百余年的汉王朝倾覆后，在魏晋时期，玄学作为一时主流，取代了儒学的正统地位。

汉安帝听说张衡擅长术学，于是召用他，授予郎中之职，两次晋升后成为太史令。

张衡专心研讨阴阳学说，穷通天体运行的规律，从中领悟出道理，制作了浑天仪。他还写下《灵宪》《算罔论》，其中 《灵宪》 是他在天文学方面的代表作，对月食的成因、宇宙起源等问题进行了比较科学的解释。

阳嘉元年 (132)，张衡又制作了候风地动仪。刚开始时没有地震来测验地动仪是否有用，人们都将信将疑。一次，有人发现地动仪突然有反应，一头龙关中的铜丸掉了下来，可是人们并没有感觉到地震，以为地动仪不准确。没想到才过了几天，就有驿使来京禀报说陇西发生地震，而地点正好是震动的龙关所指的方向，大家这才被地动仪的神妙折服，无不夸赞张衡高才。

张衡还是木器制作高手，人称“木圣”。此外，他在机械制造、史学、文字训诂学等方面也有很高的造诣。

永和初年，张衡也曾经担任过河间相，并且把河间郡治理得井然有序。

永和四年 (139)，六十二岁的张衡与世长辞。

张衡

张衡制作的浑天仪是世界上第一个较为准确的天体模型，制作的地动仪更是在世界科技史上独领风骚。为了纪念他，1977年，紫金山天文台国际小行星中心批准，将该台1964年10月9日发现的国际永久编号为1802号的小行星命名为 “张衡星”。

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