我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。公元前24世纪的帝尧时代，就设立了专职的天文官，专门从事"观象授时"。早在仰韶文化时期，人们就描绘了光芒四射的太阳形象，进而对太阳上的变化也屡有记载，描绘出太阳边缘有大小如同弹丸、成倾斜形状的太阳黑子。 

公元16世纪前，天文学在欧洲的发展一直很缓慢，在从2世纪到16世纪的1000多年中，更是几乎处于停滞状态。在此期间，我国天文学得到了稳步的发展，取得了辉煌的成就。我国古代天文学的成就大体可归纳为三个方面，即：天象观察、仪器制作和编订历法。 

我国最早的天象观察，可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星，以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象，都有着悠久而丰富的记载，观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高，达到使今人惊讶的程度，这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中，已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时，我们祖先的天文学已很发达了。举世公认，我国有世界上最早最完整的天象记载。我国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。

我国古代在创制天文仪器方面，也做出了杰出的贡献，创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭，也叫圭表。它是用来度量日影长短的，它最初是从什么时候开始有的，已无从考证。

此外，西汉的落下闳改制了浑仪，这种我国古代测量天体位置的主要仪器，几乎历代都有改进。东汉的张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象。元代的郭守敬先后创制和改进了10多种天文仪器，如简仪、高表、仰仪等。

世界天文史学界公认，我国对哈雷彗星观测记录久远、详尽，无哪个国家可比。我国公元前240年的彗星记载，被认为是世界上最早的哈雷彗星记录从那时起到1986年，哈雷彗星共回归了30次，我国都有记录。1973年，我国考古工作者在湖南长沙马王堆的一座汉朝古墓内发现了一幅精致的彗星图，图上除彗星之外，还绘有云、气、月掩星和恒星。天文史学家对这幅古图做了考释研究后，称之为《天文气象杂占》，认为这是迄今发现的世界上最古老的彗星图。早在2000多年前的先秦时期，我们的祖先就已经对各种形态的彗星进行了认真的观测，不仅画出了三尾彗、四尾彗，还似乎窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核，这足以说明中国古代的天象观测是何等的精细入微。

古人勤奋观察日月星辰的位置及其变化，主要目的是通过观察这类天象，掌握他们的规律性，用来确定四季，编制历法，为生产和生活服务。我国古代历法不仅包括节气的推算、每月的日数的分配、月和闰月的安排等，还包括许多天文学的内容，如日月食发生时刻和可见情况的计算和预报，五大行星位置的推算和预报等。一方面说明我国古代对天文学和天文现象的重视，同时，这类天文现象也是用来验证历法准确性的重要手段之一。测定回归年的长度是历法的基础。我国古代历法特别重视冬至这个节气，准确测定连续两次冬至的时刻，它们之间的时间间隔，就是一个回归年。 

根据观测结果，我国古代上百次地改进了历法。郭守敬于公元1280年编订的《授时历》来说，通过三年多的两百次测量，经过计算，采用365.2425日作为一个回归年的长度。这个数值与现今世界上通用的公历值相同，而在六七百年前，郭守敬能够测算得那么精密，实在是很了不起，比欧洲的格里高列历早了300年。

我国的祖先还生活在茹毛饮血的时代时，就已经懂得按照大自然安排的“作息时间表”，“日出而作，日入而息”。太阳周而复始的东升西落运动，使人类形成了最基本的时间概念— “日”，产生了"天"这个最基本的时间单位。大约在商代，古人已经有了黎明、清晨、中午、午后、下午、黄昏和夜晚这种粗略划分一天的时间概念。计时仪器漏壶发明后，人们通常采用将一天的时间划分为一百刻的做法，夏至前后，“昼长六十刻，夜短四十刻”；冬至前后，“昼短四十刻，夜长六十科”；春分、秋分前后，则昼夜各五十刻。尽管白天、黑夜的长短不一样，但昼夜的总长是不变的，都是每天一百刻。 

包括天文学在内的现代自然科学的极大发展，最早是从欧洲的文艺复兴时期开始的。文艺复兴时期大致从14世纪到16世纪，大体相当于我国明初到万历年间。我国天文史学家认为，这200年间，我国天文学的主要进展至少可以列举以下几项：翻译阿拉伯和欧洲的天文学事记；从公元1405-1432年的20多年间，郑和率领舰队几次出国，船只在远洋航行中利用“牵星术”定向定位，为发展航海天文学做出了贡献；对一些特殊天象做了比较仔细的观察，譬如，1572年的"阁道客星"和1604年的“尾分客星”，这是两颗难得的超新星。 

我国古代观测天象的台址名称很多，如灵台、瞻星台、司天台、观星台和观象台等。现今保存最完好的就是河南登封观星台和北京古观象台。 

我国还有不少太阳黑子记录，如公元前约140年成书的《淮南子》中说：“日中有　乌。”公元前165年的一次记载中说：“日中有王字。” 战国时期的一次记录描述为“日中有立人之像”。更早的观察和记录，可以上溯到甲骨文字中有关太阳黑子的记载，离现在已有3000多年。从公元前28年到明代末年的1600多年当中，我国共有100多次翔实可靠的太阳黑子记录，这些记录不仅有确切日期，而且对黑子的形状、大小、位置乃至分裂、变化等，也都有很详细和认真的描述。这是我国和世界人民一份十分宝贵的科学遗产，对研究太阳物理和太阳的活动规律，以及地球上的气候变迁等，是极为珍贵的历史资料，有着重要的参考价值。 

世界天文史学界公认，我国对哈雷彗星观测记录久远、详尽，无哪个国家可比。《史记·秦始皇本纪》记载的秦始皇七年（公元前240年）的彗星，各国学者认为这是世界上最早的哈雷彗星记录。从那时起到1986年，哈雷彗星共回归了30次，我国史籍和地方志中都有记录。实际上，我国还有更早的哈雷彗星记录。我国已故著名天文学家张钰哲在晚年考证了《淮南子·兵略训》中"武王伐纣，东面而迎岁，……彗星出而授殷人其柄"这段文字，认为当时出现的这颗彗星也是哈雷彗星。他计算了近四千年哈雷彗星的轨道，并从其他相互印证的史料中肯定了武五伐纣的确切年代应为公元前1056年，这样又把我国哈雷彗星的最早记录的年代往前推了800多年。 

我国古代对著名的流星雨，如天琴座、英仙座、狮子座等流星雨，各有好多次记录，光是天琴座流星雨至少就有10次，英仙座的至少也有12次。狮子座流星雨由于1833年的盛大"表演"而特别出名。从公元902～1833年，我国以及欧洲和阿拉伯等国家，总共记录了13次狮子座流星雨的出现，其中我国占7次，最早的一次是在公元931年10月21日，是世界上的第二次纪事。从公元前7世纪算起，我国古代至少有180次以上的这类流星雨纪事。

古人观天 
 
 
相传在远古时候，共工和颛顼两人为了争夺天下发生了争战。共工失败后，一气之下跑到了大地的西北角，撞倒了那里的不周山。不周山原是八根擎天柱之一，撞倒之后，西北方的天就塌了，东南方的地也陷了下去。于是，天上的日月星辰都滑向西北方，地上的流水泥沙都流向了东南方。当古人对自然现象的成因不能理解时，他们往往会借助想象，创造出各种各样的神话传说，以表达他们对自然界发生的各种现象的揣测。这则神话生动地反映了古人对于天地结构的推测。 
天地到底是什么形状，它们之间的位置关系如何，天地各有多大？从春秋战国时期开始，人们就围绕着这些问题争论不休，参与讨论的不仅有天文学家、哲学家，甚至连一些帝王，如梁武帝萧衍、明太祖朱元璋等也加入了争论的行列。汉代到魏晋南北朝是中国天文学飞速发展的时代，也是学术思想比较活跃的时代。在这段时期内，涌现了许多讨论天地结构的学说，其中最重要的就是形成于汉代的盖天说、浑天说和宣夜说。 

盖天说 

盖天说是中国最古老的讨论天地结构的体系。早期的盖天说认为：天就像一个扣着的大锅覆盖着棋盘一样的大地。这样的天地形状很容易让人们产生疑问：圆形的天怎么能够与方形的大地合拢呢？随后，盖天家又主张：天像圆形的斗笠，地像扣着的盘子，两者都是中间高四周低的拱形。这种盖天说即能克服“天圆地方”说的缺点，也能解释很多天象。 

盖天家认为，太阳在天盖上的周日运动一年中有七条道路，称为“七衡”。最内一道叫"内衡"，夏至日太阳就沿内衡走一圈；最外一圈叫“外衡”，是冬至日太阳的路径；其它节气里，太阳沿中间的五道运行。这就是盖天家的“七衡六间”。他们还主张，太阳只能照射16.7万里，超过这个距离就什么也看不见了。因此白天就是太阳走到距离我们16.7万里以内的范围，而晚上则在该范围之外。

浑天说 

张衡在《浑天仪注》一文中写道：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸。地如鸡子中黄，孤居于内，天大地小。……天之包地如壳之裹黄”。天就像一个鸡蛋，大地像其中的蛋黄，天包着地如同蛋壳包着蛋黄一样。这是对浑天说的经典论述之一。 

浑天说还认为天球北高南低，绕通过南北天极的轴旋转。垂直于南北极轴把天球平分成南北两半的大圆就是天赤道。与赤道斜交成大约24度角的大圆是黄道，太阳在黄道上运行。过日心并与天赤道平行的圆是太阳的周日平行圈，它代表着太阳每日在天空中的运行轨迹。天球绕南北极轴旋转一周就是一日。夏至日，太阳处在黄道最北点，太阳的周日平行圈一大半在地上，一小半在地下，表示着太阳在地上的时间多，在地下的时间少，日出在东北方，日落在西北方。冬至日，太阳处在黄道最南点，周日平行圈有一大半在地下，一小半在地上，太阳在地上的时间少，而在地下的时间多，日出东南方，日落西南方。 

浑天说在中国天文学史上占有重要的地位，对中国古代天文仪器的设计与制造产生了重大的影响，如浑仪和浑象的结构就和浑天说有着密切的联系，对天文学的有关理论问题的解释也产生了重大影响。 

宣夜说 

《列子·天瑞篇》记载了一个“杞人忧天”的故事。传说春秋战国杞国有一个人听说天是由气体形成的，日月星辰就漂浮其中之后，他非常担心天体会掉下来，让他无处躲藏，于是整日忧心忡忡，茶饭不思。朋友把他拉到一位智者那里，智者开导他说：“日月星辰也是气体形成的会发光的物体，即使它们掉下来，也是气体落入气体中，不会造成任何损伤。” 

盖天说和浑天说中的日月星辰都有一个可供附着的天壳，盖天说的附着在天盖上，浑天说的附着在像蛋壳一样的天球上，都不用担心会掉下来。但是后来人们观测到日月星辰的运动各自不同，有的快、有的慢，有的甚至在一段时间中停滞不前，根本就不像附着在一个东西上。所以就又产生了一种新的理论“宣夜说”。 

宣夜说主张：天是无边无涯的气体，没有任何形质，我们之所以看天有一种苍苍然的感觉，是因为它离我们太深远了。日月星辰自然地漂浮在空气中，不需要任何依托，因此它们各自遵循自己的运动规律。宣夜说打破了天的边界，为我们展示了一个无边无际的广阔的宇宙空间。

山东嘉祥武梁寺石刻北斗星

中西历法比较 
 
 
（一）我国从殷代开始，已经为农耕社会，早已闰月的方法来定四时成岁。我国在战国时期所测的阳历年长短已经非常有把握;西洋到了我国西汉末年，历法还是非常杂乱。 

（二）我国祖先知道十九年七闰月的方法比希腊早约两百年。 

（三）西方所谓改历只是就年月日的配合加以改革而已，其它部分不作为改革的标准，中国古代的改历除了改变年月日推算所必须的天文常数外，同时还要深入到日月食和行星运行的问题，不只是明示气朔的位置，通常还要网罗日月五星的各项问题。 

因此，中国古代天文学的发展在历法方面受到很大的重视，就属历法贡献最大，这是中国古代天文学的特质。

我国东汉天文学家张衡，曾经在天体仪上安装了一套传动装置，利用相当稳定的漏刻的水推动铜球，均匀地绕金属轴转动，每24小时转一圈，这一业绩已载入我国光辉成就的史料库中。后来，唐朝的一行和梁令瓒、宋代的苏颂和韩公廉等人，把天体仪和自动报时装置结合起来，发展成为世界上最早的天文钟。

简仪 
 
 
郭守敬于公元1276年创制的一种测量天体位置的仪器。该仪器的结构和使用上都比浑仪简单，而且除北极星附近以外，整个天空一览无余。故称简仪。

 简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成，其中的一个环面平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；另一个是直立在赤道环中心的双环，能绕一根金属轴转动，叫做“赤经双环”。双环中间夹着一根装有十字丝装置的窥管，相当于单镜筒望远镜，能绕赤经双环的中心转动。观测时，将窥管对准某颗待测星，然后在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星星的位置值。有两个支架托着正南北方向的金属轴，支撑着整个观测装置，使这个装置保持着北高南低的形状。这是我国首先发明的赤道装置，要比欧洲人使用赤道装置早500年左右。

仰仪 
 
 
仰仪是我国古代的一种天文观测仪器，由元朝天文学家郭守敬设计制造。

仰仪的主体是一只直径约三米的铜质半球面，好像一口仰放着的大锅，因而得名。仰仪的内部球面上，纵横交错地刻划出一些规则网格，用来量度天体的位置。在仰仪的锅口上刻有一圈水槽，用来注水校正锅口的水平，使其保持水平设置；在水槽边缘均匀地刻划出24条线，以示方向。在正南方的刻线上安置着两根十字交叉的竿子，呈正南北方向，一直延伸到仰仪的中心，把一块凿有中心小孔的小方板装在竿子的北端，并且小方板可以绕着仰仪中心旋转。 

 仰仪是采用直接投影方法的观测仪器，非常直观、方便。例如，当太阳光透过中心小孔时，在仰仪的内部球面上就会投影出太阳的映像，观测者便可以从网格中直接读出太阳的位置了。尤其在日全食时，利用仰仪能清楚地观看日食的全过程，连同每一个时刻，日面亏损的位置、大小都能比较准确地测量出来。因此，仰仪是很受古代天文工作者喜爱的一种天文观测仪器。

水运仪象台 
 
 
宋元佑三年（公元1088年）在著名科学家苏颂的倡议和领导下，一座杰出的天文记时仪器——水运仪象台，在当时的京城开封制成。水运仪象台的构思广泛吸收了以前各家仪器的优点，尤其是吸取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处；在机械结构方面，采用了民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理，把观测、演示和报时设备集中起来，组成了一个整体，成为一部自动化的天文台。

 
在苏颂所著的《新仪象法要》中详细介绍了水运仪象台的设计和制作情况，并附有多幅绘图。根据《新仪象法要》记载，水运仪象台是一座底为正方形、下宽上窄略有收分的木结构建筑，高大约有十二米，底宽大约有七米，共分为三大层。 

上层是一个露天的平台，设有浑仪一座，用龙柱支持，下面有水槽以定水平。浑仪上面覆盖有遮蔽日晒雨淋的木板屋顶，为了便于观测，屋顶可以随意开闭，构思比较巧妙。露台到仪象台的台基有七米多高。 

中层是一间没有窗户的“密室”，里面放置浑象。天球的一半隐没在“地平”之下，另一半露在“地平”的上面，靠机轮带动旋转，一昼夜转动一圈，真实地再现了星辰的起落等天象的变化。 

下层设有向南打开的大门，门里装置有五层木阁，木阁后面是机械传动系统。 

第一层木阁又名“正衙钟鼓楼”，负责全台的标准报时。木阁设有三个小门。到了每个时辰（古代一天分做十二个时辰，一个时辰又分为时初和时正）的时初，就有一个穿红衣服的木人在左门里摇铃；每逢时正，有一个穿紫色衣服的木人在右门里敲钟；每过一刻钟，一个穿绿衣的木人在中门击鼓。 

第二层木阁可以报告十二个时辰的时初、时正名称，相当于现代时钟的时针表盘。这一层的机轮边有二十四个司辰木人，手拿时辰牌，牌面依次写着子初、子正、丑初、丑正等。每逢时初，时正，司辰木人按时在木阁门前出现。 

第三层木阁专刻报的时间。共有九十六个司辰木人，其中有二十四个木人报时初、时正，其余木人报刻。例如：子正：初刻、二刻、三刻；丑初：初刻、二刻、三刻，等等。 

第四层木阁报告晚上的时刻。木人可以根据四季的不同击钲报更数。 

第五层木阁装置有三十八个木人，木人位置可以随着节气的变更，报告昏、晓、日出以及几更几筹等详细情况。 

五层木阁里的木人能够表演出这些精彩、准确的报时动作，是靠一套复杂的机械装置“昼夜轮机”带动的。而整个机械轮系的运转依靠水的恒定流量，推动水轮做间歇运动，带动仪器转动，因而命名为“水运仪象台”。 

苏颂主持创制的水运仪象台是十一世纪末我国杰出的天文仪器，也是世界上最古老的天文钟。国际上对水运仪象台的设计给予了高度的评价，认为水运仪象台为了观测上的方便，设计了活动的屋顶，这是今天天文台活动圆顶的祖先；浑象一昼夜自转一圈，不仅形象地演示了天象的变化，也是现代天文台的跟踪器械 — 转仪钟的祖先；水运仪象台中首创的擒纵器机构是后世钟表的关键部件，因此它又是钟表的祖先。从水运仪象台可以反映出中国古代力学知识的应用已经达到了相当高的水平。

早伽利略两千年发现木卫的甘德 
 
 
甘德，战国时齐国人，先秦时期著名的天文学家，大约生活于公元前4世纪中叶，是世界上最古老星表的编制者和木卫二的最早发现者。 

编制世界上最古老的星表 

我国是天文学发展最早的国家之一。由于农业生产和制定历法的需要，我们的祖先很早开始观测天象，并用以定方位、定时间、定季节了。 

春秋战国时期，天文历法有了较广泛的发展和进步。司马迁在《史记历书》中说："幽厉之后，周室微，陪臣执政，史不记时，君不告朔，故畴人子弟分散，或在诸夏，或在夷狄。""畴人"系指世代相传的天文历算家。当时各诸国出于各自农业生产和星占等的需要，都十分重视天文的观测记录和研究。据《晋书天文志》载：“鲁有梓慎，晋有卜偃，郑有摆灶，宋有子韦，齐有甘德，楚有唐昧，赵有尹皋，魏有石申夫，皆掌着天文，各论图验(各国的这些掌握天文的官员，根据天象的变化对统治者提出解释)。”这种百家并立的情况对天象的观测以及行星恒星知识的提高，无疑起着积极的推动作用。 

在诸家之中，最著名的是甘德石申两家。他们属同一时期的人。甘德著有《天文星占》八卷，石申夫著《天文》八卷，后世又称为《甘氏星经》、《石氏星经》，合称《甘石星经》。 

甘德勤于对天空中的恒星作长期细致的观测，他和石申等人都建立了各不相同的全天恒星区划命名系统。其方法是依法给出某星官的名称与星数，再指出该星官与另一星官的相对集团，从而对全天恒星的分布位置等予以定性的描述。三国时陈卓总结甘德石申和巫咸三家的星位图表，得到我国古代经典的283星官1464星的星官系统，其中属甘氏星官者146座（包括28星宿在内）。由此可见甘德在全天恒星区划命名方面的工作对后世产生的巨大影响。有迹象表明，甘德还曾对若乾恒星的位置进行过定量的测量，可惜其成果后来大多散佚了。 

在西方，古希腊天文学家依巴谷（Hipparchus），约在(公元前190 ~ 前125年)公元前2世纪编制过星表，在他之前还有阿里斯提尔（Aristille）和提莫恰里斯（Timocharis）也编制过星表，但都不早于公元前3世纪。可见，甘德和石申夫的星表是世界最古老的星表之一。 

早伽利略两千年发现木卫 

除了对恒星的观测外，甘德对行星的运动也进行了长期的观测和定量的研究。以往人们都认为行星运动大致顺从同一个方向，甘德和石申都发现了火星和金星的逆行现象。所以《汉书天文志》说：“古历五星之推，亡逆行者。至甘氏石氏（星）经，以荧惑（火星）太白（金星）为有逆行。”甘德还指出，“出而复还为‘勾’，再勾为‘已’”。把行星从顺行到逆行再到顺利的视运动轨迹十分形象地描述为“已”字形。甘德还建立了行星会合周期的概念， 

并且测得了木星、金星和水星的比较准确的会合周期值，其中木星的会合周期为400日，比真值398.9日只差1.1日。他还给出木星和水星在一个会合周期内见伏(不见)的日数，以及金星在一个会合周内顺行逆行和伏的日数，而且指出在不同的会合周期中这些日数可能在一定幅度内变化的现象。虽然甘德的这些描述从定量的角度看还比较粗疏，但它们却为后世传统的行星位置计算法奠定了坚实的基石。 

甘德对木星的观测尤为精细，是研究木星的专家，著有关于木星的专著《岁星经》。依据《唐开元占经》引录甘德论及木星时所说的话：“若有小赤星附于其侧”，著名天文学史家席泽宗先生指出：甘德在公元前4世纪中叶就观测到了木星的最后的卫星木卫二。而对于木星的卫星的发现，近代是在17世纪初望远镜发明之后，由意大利大科学家伽利略（Galilei）于1610年用它观测木星时才发现的。甘德早伽利略近两千年，而且在没有望远镜的条件，仅凭肉眼就发现了木星的卫星，这真是一个奇迹。上世纪80年代，我国的天文学史工作者，通过在北京天文台兴隆观察站的实地观测，确信木卫二在一定条件下是有可能凭肉眼观测到的。甘德以其坚韧不拨的毅力和精细独到的观测把奇迹变成了现实，在世界天文学史上谱写了光辉的一页。

首创浑天仪和地动仪的张衡 
 
 
张衡（公元78~139年），字平子，南阳郡西鄂县（今河南南阳）人，是东汉著名的天文学家。他最主要的成就是著《灵宪》，制浑天仪，造地动仪，在历法方面也有研究。此外，他还是一位机械技术大师,才情高远的大文学家和画家，对后世文化的发展有深远的影响。他是我国乃至世界历史上罕见的全面发展的天才。 

张衡

东汉建初三年（公元78年），张衡出身在河南南阳一个很有名望的诗书世家。其祖父张堪学识渊博、品德高尚，在《后汉书》载张堪由于品学兼优，被时人誉为"圣童"。后从刘秀起兵，反对王莽新政。东汉初，帮助吴汉灭公孙述，屡建奇功。官任渔阳太守后，抗击匈奴，爱惜民力，发展生产，故而民乐其政。当时民间广为流传的歌谣是"张君为政，乐不可支"。张堪为官清廉，两袖清风。他死后，留下资财无多。在张衡小时候，由于家道中落，家境已渐清寒，曾受过故交的接济。 
 
张衡出身于这样一个家庭，既有显赫的家世，又有一位堪称表率的祖父，但家境又不富裕，生活清苦。这样的环境，使张衡从小就立志高远，不耽于安乐，而是在艰难中刻苦自学，坚韧不拨，自励上进。在他的成长过程中，家学的熏陶，祖父的品行业绩对他的垂范作用，对张衡后来成为一位伟大的科学家有着巨大的影响，后来祖孙二人同被列传于《后汉书》，一起名垂史册。 

张衡的青年时代以游学生涯开始，主要从事于文学创作。《后汉书·张衡传》中对他这段经历有如下描述："衡少善属文，游于三辅，因入京师，观太学，遂通五经，购簌艺。"(五经：诗经、书经、礼记、易经、春秋；六艺：礼<礼仪>、乐<音乐>、射<射箭>、御<驾车>、书<识字>、数<计算>)。 

公元93年，年仅15岁的少年张衡辞别家人，出外游学。他先入武关、后游三辅；公元95年至洛阳，在洛阳居住了五六年，经常到太学里去访谒名家经师，虚心求教，这为他今后的科学研究工作奠定了良好的基础。公元100年，张衡应南阳太守鲍德之请，遂到南阳郡宛城，任主薄一职，其间创作了不少名垂千古的文学作品。公元108年，鲍德调任京师，邀张衡共同赴任，但张衡深感自己学业未成，不足以济世，遂辞官回乡，居家治学。在随后的5年中，他研究的重点从经学、文学，转向哲学、天文、历算。值得一提的是，张衡从文学转向科学研究，颇受其挚友崔瑗的影响。崔瑗是张衡少年时在洛阳结识的学友，著名经学家贾逵的高徒。他文思敏捷，爱好天文、历算。在后来的几十年中，两人交流见解，共同磋商，一直是志同道合的挚友。在南阳期间。张衡仔细研究了西汉杨雄著的《太玄经》。他反复阅读 思考，并与崔瑗书信往来，互换心得。最后，两人都写出了自己各具特色的《太玄经注解》，成为哲坛佳话。另外，他还致力于探讨天文、历算等学问。公元111年，张衡博览群书、汇通古今的名声远播京师，被"公车特征"，授为尚书郎中，次年迁太史令。任此职前后总计达14年之久。张衡的许多重大科学研究工作便是在这一阶段完成的。

张遂（僧一行） 
 
 
张遂(僧一行，公元673　　727年)，唐朝魏州昌乐(今河南濮阳市南乐县)人。张遂自幼天资聪颖、刻苦好学，博览群书。青年时代到长安拜师求学，研究天文和数学，很有成就，成为著名的学者
 
武则天当皇帝后，其侄子武三思身居显位。为沽名钓誉，到处拉拢文人名士以抬高自己，几次欲与结交，但张遂不愿与之为伍，愤然离京，东去嵩山当了和尚，取名为一行，故称一行和尚。 

公元712年，唐玄宗即位，得知一行和尚精通天文和数学，就把他召到京都长安，做了朝庭的天文学顾问。张遂在长安生活了10年，使他有机会从事天文学的观测和历法改革。 

开元年间，唐玄宗下令让张遂主持修订历法。在修订历法的实践中，为了测量日、月、星辰在其轨道上的位置和掌握其运动规律，与梁令瓒共同制造了观测天象的"浑天铜仪"和”黄道游仪”，浑天铜仪是在汉代张衡的”浑天仪”的基础上制造的，上面画着星宿，仪器用水力运转，每昼夜运转一周，与天象相符。还装了两个木人，一个每刻敲鼓，一个每辰敲钟，其精密程度超过了张衡的"浑天仪"。"黄道游仪"的用处，是观测天象时可以直接测量出日、月、星辰在轨道的座标位置。张遂使用这两个仪器，有效的进行了对天文学的研究。 

在张遂以前，天文学家包括象张衡这样的伟大天文学家都认为恒星是不运动的。但是，张遂却用"浑天铜仪"、"黄道游仪"等仪器，重新测定了150多颗恒星的位置，多次测定了二十八宿距天体北极的度数。从而发现恒星在运动。根据这个事实，张遂推断出天体上的恒星肯定也是移动的。于是推翻了前人的恒星不运动的结论，张遂成了发现恒星运动的第一个中国人。英国天文学家哈雷（公元1656　　1742）年也提出了恒星自己移动的观点，但比张遂的发现晚一千多年。 

张遂是重视实践的科学家，他使用的科学方法，对他取得的成就 有决定作用。张遂和南宫说等人一起，用标竿测量日影，推算出太阳位置与节气的关系。张遂设计制造了"复矩图"的天文学仪器，用于测量全国各地北极的高度。他用实地测量计算得出的数据，推翻了"王畿千里，影差一寸"的不准确结论。 

公元724-725年，一行组织了全国13个点的天文大地测量。这次测量以天文学家南宫说等人在河南的工作最为重要。一行从南宫说等人测量的数据中，得出了北极高度相差一度，南北距离就相差351里80步（合现代131.3公里）的结论。这个数据就是地球子午线一度的弧长。这与现在计算北纬34°5地方子午线一度弧长110.6公里，仅差20.7公里。唐朝测出子午线的长度，在当时的世界上还是第一次。一行从725年开始编订历法，至逝世前完成草稿，即《大衍历》，728年颁行。 

张遂修订的《大衍历》是一部具有创新精神的历法，它继承了中国古代天文学的优点和长处，对不足之处和缺点作了修正，因此，取得了巨大成就。最突出的表现在它比较正确地掌握了太阳在黄道上运动的速度与变化规律。自汉代以来，历代天文学家都认为太阳在黄道上运行的速度是均匀不变的。张遂采用了不等间距二次内插法推算出每两个节气之间，黄经差相同，而时间距却不同。这种算法基本符合天文实际，在天文学上是一个巨大的进步。不仅如此，张遂的《大衍历》应用内插法中三次差来计算月行去支黄道的度数，还提出了月行黄道一周并不返回原处，要比原处退回一度多的科学结论。《大衍历》对中国天文学的影响是很大的，直到明末的历法家们都采用这种计算方法，并取得了好的效果。 

《大衍历》结构严谨，演算合乎逻辑，在日食的计算上，首次考虑到全国不同地点的见食情况。《大衍历》比以往的历法更为精密，为后世历法所师。733年，此历传入日本。 

张遂在天文学上的成就，不仅在国内闻名，而且在世界上都有很大影响。他修订的《大衍历》是当时世界上比较先进的历法。日本曾派留学生吉备真备来中国学习天文学，回国时带走了《大衍历经》一卷，《大衍历主成》十二卷。于是《大衍历》便在日本广泛流传起来，其影响甚大。此外，张遂的天文学观点，有的比世界著名天文学家早一千多年。称张遂是中国古代伟大的天文学家，是丝毫也不过分的。