少年時(shí)代對(duì)日月星辰的觀察，激發(fā)了張衡探索天文奧秘的決心。后來他兩度出任中央政府專管天文的太史令，在這方面取得了輝煌的成就。據(jù)《辭海》所記：他首次正確解釋月食是由月球進(jìn)入地影而產(chǎn)生;觀測(cè)和記錄了中原地區(qū)能看到的2500顆星星，并且繪制了我國(guó)第一幅較完備的星圖;他創(chuàng)制了世界上第一臺(tái)候風(fēng)地動(dòng)儀;創(chuàng)造了指南車、自動(dòng)記里鼓車和能飛行數(shù)里的木鳥。

　　渴求知識(shí)的張衡總是感到知識(shí)的不足，不滿17歲時(shí)，他辭別獨(dú)身一人到外地訪師求學(xué)。在古都長(zhǎng)安，他游覽了當(dāng)?shù)氐拿麆俟袍E，考察了周圍的山川形勢(shì)、物產(chǎn)風(fēng)俗和世態(tài)人情。在當(dāng)時(shí)的京都洛陽，他結(jié)識(shí)了不少有學(xué)問的`，其中有一個(gè)叫崔瑗，精通天文、、歷法，還是很有名氣的書法家。張衡登門向他求教。正是由于他這種虛心好學(xué)的精神使得他在各方面獲益匪淺。除了在天文學(xué)方面有杰出成就外，在地震學(xué)的研究上也是舉世矚目的，他創(chuàng)制的候風(fēng)地動(dòng)儀比歐洲相類似的儀器問世早1700多年。他還是東漢六大畫家之一，他寫的《二京賦》“精思博會(huì)，十年乃成”，為人們所津津樂道。

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