張衡是我國東漢時期偉大的天文學家、發明家、地理學家，為我國天文學、機械技術、地震學的發展作出了不可磨滅的貢獻。聯合國天文組織曾將太陽係中的1802號小行星命名為“張衡星”。
發現天體是圓的
張衡從小聰明過人，他尤其喜歡天文地理知識，對一些常見的自然現象，十分好奇，觀察到的問題，非要問個明白。
一個夏天的晚上，張衡和爺爺奶奶坐在院子裏乘涼，望著天空的星星，一個一個數了起來。數著數著，問：“爺爺，我數的時間久了，發現有的星星移動起來了，有的都偏到西邊去不見了。這邊呢，又有的新星星出現了，它們是在賽跑嗎？”
爺爺說：“星星是會移動的，你要看星星，首先要看著北鬥星，就是東北天空十分明亮的那七顆星，連在一起就像燙衣服的熨鬥，所以叫‘北鬥星’。”
小張衡仰望星空，一會驚叫道：“噢！找到了找到了！那麼，北鬥星移動嗎？”
“大約到了後半夜，它就移到地平線上，並且翻了個跟頭，倒掛在天空。”
聽了爺爺的話，張衡一直睡不著，偷偷起來看，閃爍明亮的北鬥星真的倒掛天邊，驚奇極了！北鬥為什麼會翻跟鬥呢？帶著這個問題，常常一個人關在書房裏查資料做研究，，默默觀察日月星辰的運轉。他想，如果能製造出一種儀器，能夠觀察天宇和大地，那該多好啊！張衡把書本中找到的資料和日常觀察到的自然現象，進行綜合分析研究，根據“渾天說”的理論，開始設計製造儀器了。不久，當時世界上獨一無二——“渾天儀”誕生了！這個巨大的銅球就像今天的地球儀，銅球外表刻有28宿和一些恒星的位置，球體內有一根鐵軸貫穿球心，軸的兩端直對北極和南極。球體的外麵裝有幾道銅圓圈，代表地平圈、子午圈、黃道圈、赤道圈。赤道和黃道上刻有二十四節氣。
為了使“渾天儀”能自行轉動，他將一個巨大的水壺吊起來，滴出來的水力推動齒輪，齒輪帶動空心銅球繞軸旋轉。銅球旋轉一周的速度和地球自轉的速度正好相等。這樣，人們坐在屋子裏，就能從觀察到整個天體的運行，就能知道春夏秋冬二十四節氣的交替。
後來，張衡經過刻苦鑽研，在“渾天儀”的基礎上，又發明了世界上第一架能預報地震的儀器——“地動儀”。在一個巨大的用銅鑄成的圓球四周，有八條金黃色的龍，龍嘴裏銜著一個大銅珠，哪個方向發生地震，哪條龍嘴裏的銜珠就會自動掉下來，於是，就能很準確地得知地震的發生地在哪，以及地震的深度、熱度，這些數據都能測出來。
當時的“讖緯神學”信徒們，攻擊張衡的“地動儀”觸犯了天神，對張衡恨之入骨。
一次，幾個“讖緯神學”的信徒，公開站出來攻擊張衡：“你發明的那個‘地動儀’簡直就是屠龍之術、雕蟲小技，地震是上帝的意誌，能讓你那個破玩藝測出來？”
張衡毫不留情地斥責那些人：“你們這些虛偽之徒，附和讖緯，圖的是個人福祿！”