在机械方面，张衡制造了许多奇巧器物，成就惊人，堪称一代宗师大匠。 张衡曾一度获得“木圣”的称号。
张衡是一位博学多才，全面发展的科学家，对于学习，他从不停留在狭 小的范围里。他一方面对天文、历法继续作精深的研究，另一方面对数学、 物理学、机械制造等领域进行了勇敢的探索和研究。勤勉学习和刻苦钻研使 他在各个方面都获得很大的成功，他的光辉成就已大大地超出了天文学的范 围了。
七、发明了地动仪
张衡连续做了6年的太史令，到安帝建兴元年 （公元121年），被调任 公车司马令。公车司马令的官署设在皇宫的南阙门旁，职责是保卫皇帝的宫 殿，通达内外奏章，接受全国官吏和人民的献贡物品，以及接待各地调京人 员等等。把科学家张衡调到这样的一个职位上，充分说明封建皇帝如何不重 视科学，不让有天才的人有充分发挥才能的机会。然而，就是在这样的岗位 上，张衡还是利用一切可能利用的时间和精力，继续进行学术研究。除了天 文学以外，他还对数学、物理和机械制造等方面，下了很大的苦功。我们曾 提到张衡的数学名著《算罔论》以及制造的计里鼓车，指南车等等，都是在 张衡就任公车司马令时苦心钻研的结果。
到顺帝永建元年 （公元126年），张衡又被调任太史令。这是张衡第二 次做太史令。当时有一些热衷于名利的人乘机嘲笑张衡“辄积年不徒”，不 得提升，讽刺他宦途不顺，“去史官5载而复还，非进取之势”，是倦鸟归 飞，仍回旧巢，攻击张衡“与世殊技，固孤求是”。还有人把张衡创制的科 学仪器看作是“屠龙之技”，认为是“艺成而下”的小道。也有人嘲笑张衡
“不务正义”，认为张衡如果把精力用在作官上的话，早就能升官了。面对 统治阶级的冷遇和传统势力的冷嘲热讽，张衡特地写了一篇名为 《应间》的 文章来答复这些“刻舟求剑，守株待兔”的目光短浅之人的嘲笑。
张衡在《应间》里不仅清楚地表明了自己在研究学问上是抱着“约己博 艺，无坚不钻的信心和决心，以及“不耻禄之不伙，而耻智之不博”的谦虚 态度；同时也表示自己不愿同那些贪图名利、目光短浅的人去争长短，自己 坚持着“方将师天老而友地典，与之乎高睨而大谈”的广阔胸怀。
除了浑天仪外，张衡在世界科学史上另一个不朽的创造发明——地动 仪，就是在他第二次担任太史令期间研制成功的。发明于公元132年 （阳嘉 元年）的地动仪，是世界上第一台测定地震及其方位的仪器。地动仪的发明， 在人类同地震作斗争的历史上，写下了光辉的一页，从此，开始了人类使用 仪器观测地震的历史。
我国是一个地震比较多的国家。几千年来，我们的祖先一直在顽强地同 地震灾害作斗争。早在3800多年前，我国便已经有了关于地震的记载。晋代 出土的《竹书纪年》中记载，虞舜时“地圻（裂）及泉”，可能就是指的地 震；最明确的报道，是夏代帝发7年（约公元前1590年）的“泰山震”，这 是世界上最早的地震记录；《诗经·小雅·十月之交》报道的地震情景说，
“烨烨（yìyì，意为火光很盛）震电，不宁不令（意为不合时令，使人不安宁）， 百川沸腾，山冢 （山顶）|（即断“崩”）。据考证，这是周朝末年（公元前 780年）陕西一带地震引起山崩的生动记载 （前二句可能是“地声”、“地 光”结合的地震前兆）；公元前三世纪的《吕氏春秋》里记载了“周文王立 国8年（公元前1177年），岁6月，文王寝疾5日，而地动东西南北，不出 国郊。”这一记载明确指出了地震发生的时间和范围，是我国地震记录中具 体可靠的最早记载。此外，在 《春秋》、《国语》和《左传》等先秦古籍中 都有关于地震的记述，保存了不少古老的地震记录。从西汉开始，地震就被 作为灾异记入各断代史的“五行志”中了。
东汉时期，我国地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载，自和帝永 元4年（公元92年）到安帝延光四年（公元125年）的三十多年间，共发生 了二十六次比较大的地震。汉安帝元初6年 （公元119年），就曾发生过两 次大地震，第一次是发生在2月间，京师洛阳和其他42个郡国地区都受到影 响，有的地方地面陷裂，有的地方地下涌出洪水，有的地方城廓房屋倒塌， 死伤了很多人；第二次是在冬天，地震的范围波及8个郡国的广大地区，造 成了生命和财产的巨大损失。当时人们由于缺乏科学知识，对于地震极为惧 怕，都以为是神灵主宰。
张衡当时正在洛阳任太史令，对于那许多次地震，他有不少亲身经验。 张衡多次目睹震后的惨状，痛心不已。为了掌握全国的地震动态，他记录了 所有地方上发生地震的报告，在他已有的天文学基础上，经过长年孜孜不倦 的探索研究，终于在他50岁的时候（公元132年），发明了世界上第一架用 于测定地震方向的地震仪—地动仪。
据《后汉书·张衡》记载，地动仪是用青铜铸成的，形状很象一个大酒 樽，圆径有8尺。仪器的顶上有凸起的盖子，仪器的表面刻有各种篆文、山、 龟、鸟兽等花纹。仪器的周围镶着8条龙，龙头是朝东、南、西、北、东北、 东南、西北、西南8个方向排列的，每个龙嘴里都衔着一枚铜球。每个龙头 的下方都蹲着一只铜铸的蟾蜍，蟾蜍对准龙嘴张开嘴巴，象等候吞食食物一 样。无论哪个地方发生了地震，传来地震的震波，哪个方向的龙嘴里的铜球 就会滚出来，落到下面的蟾蜍嘴里，发出激扬的响声。看守地动仪的人听到 声音来检视地动仪，看哪个方向龙嘴的铜球吐落了，就可以知道地震发生的 时间和方向。这样一方面可以记录下准确的地震材料；同时也可以沿地震的 方向，寻找受灾地区，做一些抢救工作，以减少损失。
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