俯视星辰，化好奇为神奇

公元115年，37岁的张衡出任了太史令，职位相当于现在中国科学院国家天文台的台长。

在此期间，张衡取得了伟大的天文学研究成果，他不仅拓宽了中国古代天文认知的边界，也推进了天文学知识的精度。

张衡对当时流传下来的所有星表进行归总，再与自己的观测结果汇整，最终绘制出了一张星体总数多达2500颗的星表。可惜的是，这幅超越了前人也为后世所不及的星表在汉末的动乱中散失了。晋代时期再有星表问世，所涵盖的星体只及张衡所制作星表的一半。直到清代，借助望远镜的观察，星体的记录数量才得以突破。

由于星星的观测时常受到月相变化以及天气等因素的影响，为了能呈现整体直观的天象，古人发明了浑天仪。浑天仪外形酷似地球仪，但是圆球的表面承载的不是地图，而是自地球望向太空所观测到的天体，人们可从浑天仪上看出日月星辰的运动情况，而不受任何天气和时间的限制。

张衡对原有的浑天仪作了改进，将计时漏壶和齿轮系统的运作原理相结合，利用水力推动，让浑天仪按一昼夜转一周的速度“自动”旋转起来。他开创了中国古代制造水运自动化天文仪象的传统。就此，行踪飘忽不定的日月星辰有了固定的“归宿”，天上星宿的运动情况，尽收眼底。

当年仰望夜空数了一整晚星星的孩子，如今成了为皇帝“数星星”的专业户。

秦汉以来，古代的宇宙观渐渐从神话主导的浪漫主义过渡到较为科学的自然主义，人们对自然现象的判断也开始更多地诉诸理性的观察。

张衡作为那个时代的天文学家，虽只能凭肉眼进行观测，但所发表的对于宇宙的见解和计算出来的相关数据，已和许多现代精密仪器观测的结果相近，令后世惊奇。

张衡建立了自己的宇宙模型，主张浑天说。他认为天就像鸡蛋一样是球状的，大地像蛋黄一样悬浮在鸡蛋内，蛋壳里面充满了水和气，气撑起了天空，把大地包裹起来，大地就浮在水上。他也指出宇宙是无穷无极的。

张衡也认识到太阳运行的某些规律，正确解释了冬季夜长、夏季夜短和春分、秋分昼夜等长的起因。通过长时间的观测，他得出了一周天为365度又1/4度的结论，与近世所测地球绕日一周历时365天5小时48分46秒的数值相差无几。

这难道是张衡的极限了吗？他作出的贡献远不止如此。

张衡还实测出日、月的角直径是整个周天的1/736，转换为现行的360度制，即29'21"，这与近代天文测量所得的日和月的平均角直径值31'59"和31'5"相比，绝对误差仅有2'。

通过对金星、水星、火星、木星和土星的观测，张衡将它们进行了分类，相当于是对内地行星和外地行星的区分。他同时也发现了这些行星与地球的距离存在周期性的变化，于是提出五星视运动的理论，即“近天则迟，远天则速”。这是对行星运行速度不均匀作出了物理解释。

张衡也是东方最早正确说明月食现象的天文学家，他描述月食是由于地球的影子“暗虚”遮掩了月亮而引起的。

他将这些累积多年的天文学实践与理论研究进行总结，写就了不朽著作《灵宪》。书中全面阐述了天地的生成、宇宙的演化、天地的结构、日月星辰的本质及其运动等诸多天文学课题，将古代中国的天文学水平提升到了一个前所未有的新高度，使中国当时的天文学研究居世界领先地位。