张衡

令人敬仰的科学家

我国古代有许多伟大的科学家，他们的卓越成就，在我国文化史上闪耀着灿烂的光辉。东汉时期的张衡，就是其中的一个。

张衡（78～139），字平子，出生于南阳郡西鄂县（今河南南阳县石桥镇）的一个官僚家庭。他的学问很渊博，创造力也非常充沛，在科学上有很高的成就，特别在天文历算方面贡献更大。为了纪念这位一千八百多年来一直受到人民敬仰的古代杰出的科学家，在1955年我国曾经发行过纪念邮票，1956年又重修了在南阳县北面的“平子读书台”和他的坟墓，在墓前立了一块石碑，石碑上刻着中国科学院院长郭沫若同志的题辞：

“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。”

“万祀千龄，令人敬仰。”

的确，张衡在学术上有着非常巨大的成就，主要的是由于他既能刻苦钻研，实事求是，又不为传统观念所局限，富于敢想、敢干的精神。这一切都是值得我们衷心敬仰和好好学习的。

不受传统束缚，注重实际

张衡的祖父叫张堪，做过多年太守。但他比较清廉，不像别的官僚那样专门搜括人民脂膏，所以没有什么积蓄。张衡的父亲死得又早。因此，张堪去世以后，张衡一家的生活便比较困苦，有时还需要人家的帮助。这使得生长在官僚家庭里的张衡，从小没有染上游手好闲的坏习气，而能认真地学习。

张衡对于研究学问非常刻苦，他读书一丝不苟，而且思想开阔，不受传统观念的束缚。当时一般士大夫人家子弟，都必须读《诗经》、《书经》、《易经》、《礼记》、《春秋》等儒家经典，张衡少年时代也熟读过这些书。虽然如此，但他却不喜爱这些经书，认为经书太束缚人们的思想。张衡少年时代最喜爱的是文学，他对当时著名文学家，像司马相如、扬雄等人的作品，都曾经下过一番功夫，不但能深刻地理解而且能够背诵。因此他很早就能作一手好辞赋，人们对他的文学才能很为赞羡。

青年时代的张衡就懂得：读书固然是获得知识的一个方法，但是一个人要在学问上有成就，除了书本以外，还必须有实际生活的经验，从实践中求知识。张衡这样，张衡自然不会满足于“闭门坐家中，苦读圣贤书”的生活了。他渴望出外游学，多多接触实际，以充实生活和开阔自己的眼界，寻求书本以外的实际知识。

公元94年（汉和帝永元六年），张衡才17岁，他就离开家乡，出外游历，访师求学。

张衡游历的目的既然不是为了寻求功名，因此，他离开家乡以后并不先到京师洛阳去，而先去汉朝的故都长安（今陕西省西安市）。长安周围在当时叫做京兆（包括今西安、华阴、兰田等地方），和左冯翊（今西安以东，北到朝邑、邰阳地区）、右扶风（今西安以西到凤翔、宝鸡地区）合称三辅，是当时最富庶繁华的地区，也是学术文化的中心。

从公元94年到95年，张衡在三辅一带跑了许多地方，游览了名山大川，考察了历史古迹，也访问了民情风俗，调查过市井制度和商业交通的情况等。

游历了三辅以后，张衡到了洛阳。他在洛阳住了五六年，但没有结交贵族豪门，奔走钻营，也没有进当时专门培养官僚的学校——太学；却到处求师访友，虚心向他们讨教，因而获得了不少知识。他曾对人家说过：“不做官有什么要紧？要紧的是修养品德，研究学问。”当时许多学者在学术上各有主张，张衡则并不盲从任何一家学说，他有独立思考的精神，对各家学说采取批判地接受的态度。这是他以后获得巨大成就的原因。

张衡在洛阳结识了不少有学问的朋友，其中像马融，是当时著名的辞赋作家，又擅长于音乐，后来成了东汉的儒学大师。像窦章，也是一个很有学问的人，谦虚俭朴，很受当时人们的尊重。像王符，是当时有名的政论家，他的著作《潜夫论》一直流传到现在，成为研究东汉时代社会情况的宝贵历史资料。像崔瑗，对于天文、数学、历法有精深的研究。在这些朋友中间，崔瑗对张衡的影响最大，他们常在一起谈论学问，交情也最深。这对于张衡以后研究天文、数学等科学并获得巨大的成就，是有一定关系的。

从文学哲学到天文历算的研究

上面说到张衡青年时代很喜爱文学。他在三辅一带游历的时候，就写了著名的《温泉赋》。在《温泉赋》里，他歌颂了“汤谷”的优美，春水的清新，和祖国山河的壮丽。这篇东西还一直流传到现在，可惜已经残缺不全了。

张衡居住在洛阳的期间，也写了不少优美的辞赋，如《定情赋》、《同声歌》、《扇赋》、《七辩》等。这些作品虽然也没有全部流传下来，有的只残存几十字或几百字。但是，从这些片断的文句中，我们也可以看出他有很高的文学才能。

这些文学作品流传出去以后，张衡的名气渐渐大了起来。东汉时候还没有实行科举制度，做官不是凭考试，而是靠州郡地方官的保荐。各地地方官每年可以保荐一二名“茂才”或“孝廉”，送到京师，由皇帝录用，先做小官，以后可以慢慢升迁。南阳郡守曾经几次要想保荐张衡为“孝廉”，张衡拒绝了。

公元100年，有一个原来当“黄门侍郎”叫鲍德的，调到南阳郡去当太守。他因为仰慕张衡的才华，又因为张衡是南阳郡人，多方设法邀请张衡回到南阳郡去帮助他办理郡政。这时，张衡一方面因为在京师已经住了五六年，生活上发生困难；另一方面因为鲍德在地方官中是一个比较有品德有学问的人，并且张衡也有回到家乡看看的愿望，因而答应了鲍德的要求，做了鲍德的助理——主簿官。当时张衡是二十三岁。

主簿官的职务主要是办理来往文件，不直接处理行政事务。以张衡的才能来担任这个工作，自然比较清闲。这使得张衡有时间和精力，利用他在游历三辅和洛阳时收集到的材料，写成长达五六千字的《西京赋》和《东京赋》，合起来叫做《二京赋》。张衡写这两篇赋，前后总共花了十年的时间，写了又改，改了又写。《后汉书》的《张衡传》说他“精思博会，十年乃成。”可见张衡对待写作的态度是十分严谨的。

张衡写《二京赋》的时候，东汉的政治局面比较安定，社会经济得到了较快的发展，国势也很强盛。但是由于压在人民头上的贵族、官僚和地主们生活奢侈糜烂，贪得无厌地进行剥削，使得劳动人民的生活一天比一天困苦，以至于生活不下去。张衡在《二京赋》里，除了颂扬当时东汉国势的隆盛以外，也指责了官僚贵族们的昏庸腐朽。他的《东京赋》中有一段大意是说：官僚、贵族都以压榨老百姓来求得自己的享受快活，但忘记了老百姓会把他们当作仇敌看待，他们不惜毁坏器物来供自己玩乐，但忘掉了老百姓会起来反抗而使他们忧患。张衡指出：“水可以载舟，也可以覆舟”，讽谏他们不要奢侈荒淫得太过分了。张衡说这些话，自然是站在维护封建统治秩序的立场，但同时也谴责了当时封建统治阶级的荒淫腐朽，这一点则是他和一般士大夫不同的地方。

在《南都赋》里，张衡生动地描绘了南阳郡的繁荣景象，也反映了当时的社会面貌、人民生活情况和民间的风俗习惯。它不但是一篇优秀的文学作品，并且还是研究当时社会情况的可贵资料。

张衡在南阳郡当主簿官的期间，也做了一些有益于人民的工作，这就是他帮助鲍德兴修了一些水利工程，和发展了一些当地的教育事业。因为注意兴修水利，在各地连年灾荒的时候，南阳郡却获得了丰收。南阳郡的郡学学舍荒废了多年，张衡劝鲍德加以修理，让一些青年们有研习学问的地方。在学舍修建完成的时候，鲍德邀请了当地的儒家学者来参加典礼，举行宴会。为了这事，张衡写过《南阳文学儒林书赞》，来纪念当时的盛况。

鲍德在南阳郡当了九年太守，公元108年（汉安帝永初二年）被调到京师，升为大司农（汉代中央政府管理田赋税收的官名）。张衡没有跟鲍德同去京师而独自回家继续专心研究学问。到公元111年，因为汉安帝的征召，张衡才再次到京师洛阳去。

张衡住在家里研究学问的期间，有个叫邓的，依仗着姊姊邓太后的势力，在朝廷里做了大将军。邓为了装点自己门面，多次邀请张衡到他那里去做官，张衡坚决拒绝了。

这时张衡开始研读当代文豪和哲学家扬雄著的《太玄经》。《太玄经》是一部研究宇宙现象的哲学著作，也谈到天文历算等方面的问题。当时一般人因为它的内容很艰深，而且谈的是哲理，所以都不愿意在这上面花费时间和精力，而张衡却对扬雄这部著作感到很大的兴趣。扬雄的哲学思想是一种折衷主义的思想，他的书中有唯物主义的和无神论的因素，也有唯心主义和神秘主义的因素。张衡在细心地研读了《太玄经》以后，受到很大的启发。他由那里接受了一些唯物主义和无神论的思想，因而有了寻求宇宙发展规律的愿望。这使得张衡逐渐由文学创作转到哲学研究，转向对宇宙现象的探索，而终于在天文历算方面获得了巨大的成就。

读书而善于吸取其中的精华，不断前进，进行创造性的研究工作，在这一点上，张衡是很好的模范，值得我们好好学习。

张衡研究学问的态度是非常严肃认真的，对于大小问题，他都不轻易放过，一定要弄个明白才肯罢手，并且有恒心，有毅力。崔瑗说他研究学问的态度，像大江里的江水一样，日夜奔流，片刻不停。这也是张衡能够在学术上获得巨大成就的重要原因之一。

浑天说和浑天仪

公元111年张衡被征召到京师。因为这一年汉安帝颁布命令，要全国各地地方官保举有学问和通达政教的人，张衡当时的名气很大，因而被征召了。张衡到京师以后，开始在尚书台衙门里当郎中——起草文书的官。过了三年升为尚书侍郎，再隔一年又调做太史令。太史令的职务是掌管历法，观测天文气象等等。朝廷有祭祀等典礼，都由太史令拣选所谓“良辰吉日”，有什么封建皇帝认为是“吉祥”的征兆，或者有什么灾异，也都由太史令纪录，并且报告皇帝。张衡被任命当这个官，自然因为朝廷已经知道张衡对于天文历算有高深的研究，而这又给了张衡进一步研究天文历算提供了更加方便的条件。

天文历算在我国是发达得很早的学问。因为我们祖先很早就从事农业生产，知道农作物的栽培，生长和收获，都和季节气候有着密切的关系，因而早就很注意于天文的观测和历法的制订，以便不误农时按季节进行耕作。据甲骨文上的记载，三千年前的殷代，已经有十三个月的名称；《书经》里有每年三百六十六日，和以闰月定四时成岁的话。关于星辰方面，我们祖先在周朝就有二十八宿的说法，战国时代楚国天文学家甘地震仪内部结构德和魏国天文学家石申，就记载了一百二十颗恒星的位置。我国关于日蚀最早的一次记载是在公元前776年，比世界任何国家都要早。春秋的时候，我们祖先更发现了彗星，这也是在世界上对彗星最早的发现。所以我国是天文学发达得很早的国家。

关于宇宙的构造，我们祖先也创造了种种理论，主要有盖天说、宣夜说和浑天说三个学派。

盖天说是由“天圆地方”的说法发展出来的，主张天像盖笠，地像棋盘，日月星辰都附着天盖之上。盖不停地转动，因而日月星辰也在转动。把地球的自转说成了天盖的转动。

宣夜说是古代测定恒星位置的学者们对天体的一种设想。他们认为天没有一定的形状，日月星辰是“自然浮生虚空之中”，并不是附着于天体的，这是宣夜说独到的地方。但到东汉末年，这种见解便已失传了。

浑天说是西汉中期新兴的一种学说，认为天像蛋壳，地像蛋黄，居在天内，日月星辰都在蛋壳上不停地转动。这个学说把地比作像蛋黄那样的球体，虽然不十分恰当，但由此可见，二千多年前，我们祖先已经有地圆的思想，这是很可贵的。

有了浑天说，人们就计划制造浑天仪来观测星辰。西汉武帝时候的落下闳，大约是第一个着手制造浑天仪的人。宣帝时耿寿昌铸铜为象，永元十五年（103）贾逵创造了黄道铜仪，也都是浑天仪。

这些就是张衡以前我国天文学和仪象制造的大概情况。

张衡对我国古代天文学，下过很大的功夫去研究，对各派学说作了分析比较，并且对天象进行实际观测。到被任命为太史令以后，他更利用这个便利的条件深入研究。经过多年苦心研究的结果，他认为盖天说站不住脚，浑天说则比较合于实际。这以后，他就以浑天说做基础，加上他自己观察天象的心得，发展了原来的浑天说，创造了一套新的、在当时最完备的浑天学说。张衡这种善于接受前人文化遗产而又不受传统束缚，既有独创精神而又注意实际观测的精神，无疑是值得钦佩和学习的。

张衡给我们留下了二部在天文学史上占有很高地位的著作：一部是《灵宪》，另一部是《浑天仪图注》。他的浑天学说，主张天是圆的，宇宙是无限的，这是他的独创的见解。不过他还认为太阳是围绕着地球不停旋转的。但他却找出了太阳运行的规律（实际上是地球围绕太阳旋转的规律），并且指出赤道、黄道和北极的地位，因而他也讲出了为什么夏季日长夜短，冬季夜长日短的原因。这是我国天文史上的辉煌成就。

以他的浑天学说为基础，张衡在天文学上作出了一系列创造性的重大贡献。例如他在《灵宪》这部书里，说月是“向日禀（受）光，月光生于日之所照”。这就是说，月亮本来是不会发光的，月光是太阳光照在月亮上的反射。这是完全合于科学的。他对月亮的盈缺也作出了解释：他说月亮是绕着地球不停地旋转的，当月亮转到地球和太阳中间的时候，向着地球一面受不到太阳光，而月亮自己又不会发光，因此一片黑暗，我们在地球上也就看不见月亮。这一天就是阴历每月的初一，叫做“朔”；到阴历每月的十五或十六，月亮转到地球另一面了，这时候地球处在太阳和月亮的中间，月亮被太阳光照亮的一面，正好面对着地球，因而在我们面前就出现了圆圆的满月，这一天叫“望”。

张衡还在《灵宪》这部书里说明月蚀的道理。他说：“在望月的时候，月光被地球的影子遮住了，这就出现月蚀的现象。”这个解释基本上也是正确的。

在《灵宪》里，张衡也谈到恒星。他说，常明的星有124颗，可名的有320颗，在中原地区可以看见的星共有2500颗，在海外能看见的没有计算在内。据现代天文学家的计算，到我们肉眼能够看见的六等星为止，总数约6000颗，而在同一时间同一地方所能见到的星，也不过2500颗左右。可见张衡的观察是比较精确的。

张衡在天文学上这种创见和发现，在今天看来，虽然并不稀奇，而且还有不科学的地方，譬如他相信地是天体的中心，日月是星辰绕地运行等等。但在一千八百多年前科学水平还很低的时候，张衡能有这样的见解，这就使我们不能不惊异他大胆的创见和卓越的智慧了。以张衡和世界各国同时代天文学家相比，他也是最杰出的一个。这是值得我们骄傲的。

不仅如此，张衡还根据他的浑天学说，创制了远远超过前代的、世界上第一架能比较准确地测定天象的浑天仪。

张衡创制浑天仪成功，是在公元117年（汉安帝元初四年），那时他是40岁。为了制造这架仪器，张衡费了不少力气和时间。他经过艰苦的研究和观察，才设计出一个图案来。他还先用竹劈削成薄薄的篾片，在篾片上刻了度数，然后该编的编，该圈的圈，再用针线把篾片穿钉了起来，制成一个模型，作为试验。经过多次试验和修改，然后用铜铸成正式仪器。从这里可以知道张衡除了有敢想、敢于的创造精神以外，又是如何地不避艰苦并且非常细致地对待科学工作的。

浑天仪是球形的东西，有个铁轴贯串球心，轴的方向就是地球自转的方向。轴和球有两个交点——天球上的北极和南极，北极高出地平36度，这就是当时京师洛阳的地理纬度。浑天仪的外圈的圆周一丈四尺六寸一分，各层铜圈上分别刻着赤道、黄道、南北极和二十四个节气，以及二十八宿和日月星辰。当时已经发现了的天文现象，都在这架仪器上刻划着表现出来。

为了使浑天仪能够按照时刻自己转动，张衡又把浑天仪和一组滴漏壶联系起来。滴漏壶是我们祖先用来测知时刻的仪器，它用一个特制的器皿盛着水，这器皿下面有小孔，水通过小孔，一滴一滴地流到刻有时刻记号的壶里去，因而可以由壶里的水的深浅知道是什么时刻。张衡把滴漏壶和浑天仪联在一起，利用壶中滴出来的水的力量，来推动齿轮，齿轮再带动浑天仪，一天一转。这样，他就使浑天仪上所刻的天文现象，按时刻而自动地呈现出来。人们在屋子里看浑天仪，就可以知道什么星已从东方升起，什么星已到中天，什么星就要向西方下落等等。这说明张衡除了天文以外，对机械原理也有精到的研究。张衡的这个创造发明，后来经过唐朝的一行和梁令瓒、宋朝的张思训和苏颂等的发展，制成了世界上最早的天文钟。

张衡创制的浑天仪原来放在东汉政府的灵台上，一直保存到魏晋时代。西晋末年发生战乱，铜仪被移到长安。公元418年，刘裕军队攻进长安城，获得了这架仪器，但已经残缺。此后它就不知下落了。

以后唐、宋和元朝，也都铸造过浑天仪，基本上和张衡的原作相同，但有所改进。现在陈列在南京紫金山天文台的浑天仪是明朝正统三年（1438）钦天监监正皇甫仲仿照元朝郭守敬的浑天仪造成的。

世界上的第一台地震仪——地动仪

张衡创制了浑天仪的第四年，即公元121年（汉安帝建光元年），被调任公车司马令。公车司马令的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，不让有天才而在学术上有雄心壮志的人，有充分发挥才能的机会。然而，就是在这样的工作岗位上，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。公元126年（汉顺帝永建元年），张衡又被调回到太史令的职位上。在张衡，可能认为太史令的职务对他比较合适，而当时则有一些热衷于名利的人，由于张衡没有升官而加以嘲笑。这时候，张衡写了一篇用《应间》做题目的文章来答复这种可鄙的嘲笑。在文章里，张衡表示了他热爱科学研究的高尚志趣，说他决不以官职卑小为耻，而以学问不深、知识不广为羞；表示他无心和那些贪图名利的人争长短，而愿意和有学问的人做朋友，共同研讨学问。

除了浑天仪以外，张衡在世界科学史上另一个不朽的创造发明——地动仪，就是他第二次担任太史令期间完成的。

据史书的记载，汉朝从公元96年到125年这三十年期间，有二十三年曾经发生过大地震，尤其是公元119年（汉安帝元初六年）发生的两次大地震，造成了很严重的灾害。第一次发生在二月间，京师和四十二个郡都受到影响，严重的地方土地陷裂，地下涌出洪水来，城廓房屋倒塌，死伤了很多人。第二次是在冬天，地震的范围也有八个郡，生命财产的损失也不少。当时人们因为缺乏科学知识，对于地震非常惧怕，还以为是神灵在主宰。张衡并不这样想。他细心研究这个问题，经过长期的努力，终于在他五十五岁的时候（132），发明了可以测定地震的方向的地动仪——世界上第一架地震仪。

由于封建统治者不重视科学，张衡的地动仪，后来不知在什么时候毁失了。

为了弄清楚张衡制造地动仪的原理和地动仪的构造，后代的科学家曾经加以研究。近年根据《后汉书》中《张衡传》的记载，运用现代科学知识，终于弄清楚了张衡当时制造地动仪所应用的原理，并据此制造了一个地动仪的木质模型，现在陈列在我国首都北京的中国历史博物馆里。

张衡的地动仪，原来是用青铜制造的，形状像一个大酒樽，圆径有八尺。仪器的顶上有凸起的盖子，仪器的表面刻着篆文、山、龟和鸟兽等花纹。仪器的周围镶着八条龙，龙头是朝东、南、西、北、东北、东南、西北、西南八个方向排列的，每个龙嘴里都含着一颗铜球。每个龙头的下方铸了一个蛤蟆，它对准龙嘴张着嘴巴，像等候吞食物一样。当地震发生时，那个方向发生了震动，那个方向的龙头因为受到震动就张开了嘴，把铜球吐出，落到蛤蟆张开的大嘴巴中。铜球落到蛤蟆嘴里的时候发出了响亮的声音，人们听到声音就可以来检视地动仪，看哪一个方向龙嘴的铜球吐落了，就可以知道哪一个方向发生了地震。这样一方面可以记录下正确的地震材料；同时也可以朝着地震的方向，寻找灾区，做一些抢救工作，减少损失。

这一个地动仪非常精确、灵敏。公元138年（汉顺帝永和三年）甘肃东南部发生了地震，放在离开震区一千里以外的洛阳的地动仪，就测量出来了，西面龙嘴里的铜球果然落到了蛤蟆口中。起初京师的官僚、学者们纷纷议论，认为洛阳丝毫没有感觉到地震的波动，还怀疑地动是否准确；过了几天，甘肃果然来了报告，于是一般人这才信服。

地动仪的内部构造，大体是这样的：在仪器樽形部分的中央，竖立着一根很重的铜柱，铜柱底尖、上大，张衡叫它做“都柱”。在都柱的四周围连接了八根杆子，杆子按四面八方伸出，直接和八个龙头相衔接。这八根杆子就是今天机械学上所说的“曲横杆”。

平时地动仪平稳的放着，都柱也垂直竖立在仪器的中央。但因为都柱上粗下细，重心高，支面小，像一个倒立的张衡陵园不倒翁，这样就极易因受震动——即令是微弱的震动——而倾倒。遇有地震发生，譬如东方发生地震，东面的地壳自然发生波动，震波影响都柱，易于倾倒的都柱自然倒向地壳震动的方向。沉重的都柱向东倒去后，于是推动了东方的横杆，横杆推开含有铜球的东面的龙嘴，龙嘴因而吐出了铜球。

近代欧洲人发明的地震仪虽然要比张衡的地动仪精密，它除了能够测知地震是发生在哪一个方向以外，还能够测知震动的强弱，并且以曲线把震动的波纹记载下来。但这发明在张衡创制地动仪的一千七百年以后，并且所根据的原理和张衡基本上是相同的。这又使得我们不能不因张衡的卓越成就而感到自豪。

除了地动仪以外，张衡还创造了另一个气象学上的仪器，这就是候风仪。以前许多人以为“候风仪”和“地动仪”是一种仪器，据最近科学家的研究，地动仪和候风仪是两种仪器。

我们祖国的气象学也是发展得最早的，所以很早就有雨量器和候风仪的发明。关于张衡的候风仪，现在没有留下什么记载，我们无从知道它比以前的候风仪究竟有什么重大的改进和特殊创造的地方。但有一点现在已经明确，就是张衡的候风仪是一只铜乌，和地动仪一起设在灵台上面。这和现在外国的风信鸡，大约是相类似的东西。但外国的风信鸡到十二世纪的时候才有，比张衡的候风铜乌要迟一千年。

张衡在其他各科学术方面也有很大的成就。首先，在机械制造方面，张衡在人民大众的劳动生产经验的基础上，曾经利用水力推动木片制造成活动日历，也曾制造过指南车。这些东西现在都已失传。据科学家的研究，他是运用差动齿轮原理制成的，但实际情况我们无从知道究竟。

在数学上张衡也有卓越贡献，他写过一本叫《算罔论》的专门著作。可惜也早已失传了。但据三国时代刘徽引用《算罔论》中的话，知道张衡当时计算出圆周率是3.1622。这和今天大家知道的圆周率是3.1416虽有距离，但是，张衡在一千八百年前就能有这样精密的计算，是不能不使我们惊叹的。

在地理学方面，张衡曾就他研究的心得，绘出一幅地形图来，流传了好几百年。

这些事实说明了张衡在学术上是一个多方面发展的人物，而张衡之所以能够在各科学术上都有一定的成就，决不仅仅是由于他的天才，更重要的，是由于他能刻苦钻研，肯于调查研究，注重实践，有实事求是的精神。

反对图谶的斗争

张衡还参加了当时尖锐的思想斗争，这主要是反“图谶”的斗争。

“谶”是一种谜语式的预言，原来是巫师和方士弄出来的勾当。后来有些读书人就利用阴阳五行的传说，编造了许多寓言性的谶语，并且附会这些是周公、孔子或其他古圣先贤的话。西汉统治集团就利用它来欺骗人民，巩固他们的地位。譬如西汉皇族就曾用这种鬼话说他们是受命于天来统治世间的，王莽也曾用这来证明他是命该做皇帝的。东汉第一个皇帝刘秀也是如此。这些编造和解释图谶的无耻政客官僚，为了求得富贵，甚至把统治集团的荒淫无耻、残害人民的行为，说成有根有据，来麻醉人民的反抗情绪。因此，当时的所谓“图谶之学”不仅是迷信的东西，更重要的它是统治集团压迫和剥削人民的理论依据。公元123年（汉安帝延光二年），有人主张利用“图谶之学”来修改历法，因而发生了一次大争辩。在争辩中，张衡曾经说过：“天之历数，不可任疑从虚，以非易是。”意思就是说：历法只能按照自然界的本来情况来编订，而不能任凭主观的推测加以歪曲或增减。这是张衡的唯物论思想。反对派被驳倒以后，历法才没有被牵强附会地加以修改。

张衡也反对用“图谶之学”作为太学考试的内容。他用考究历史事实的方法，来证明图谶决非“圣人”所作，既无效验，也不足凭信。公元133年他给皇帝上了一个奏章，主张用行政命令来禁绝图谶。他说：“西汉初年没有图谶，图谶是到西汉后期才有的，怎样能够说是‘圣人’所作的呢？”他又说：“有些人爱谈论图谶，正好像不会绘画的人不愿意画狗和马，而只爱画鬼；因为鬼没有人看见过，可以由他乱画，谁也指不出他的错处，而狗和马是大家常见的，画得不像是不行的。”

不过，张衡反对图谶和东汉另一个伟大思想家王充（他著有《论衡》一书）是不同的。王充从唯物论和无神论的观点出发，从根本上否定这一套鬼话，而张衡则没有那样彻底，甚至对阴阳五行的说法，还采取了保留的态度。他虽然反对图谶，但还是为儒家学说辩护，他怕孔子等“圣人”被妖化了。这是张衡思想上的局限性的表现。

张衡生活在一千八百多年以前，到今天还受到祖国广大人民的敬仰，这是由于他在科学上作出了巨大的贡献。他在科学上所以能够获得那样大的成就，这是因为他刻苦钻研、注重实践，善于接受前人遗产而又不为传统所束缚，既有实事求是的科学态度，又有敢想敢做的首创精神。他在天文历算和机械学上的巨大成就，他对地动仪和浑天仪的创造，都在世界科学史上放着不朽的光芒。