漢章帝在位的時期，東漢的政治比較穩定。到漢章帝一死，繼承皇位的漢和帝才十歲，竇太后臨朝執政，讓他的哥哥竇憲掌握了朝政大權，東漢王朝就開始走下坡路了。

　　在這個時期，出了一位著名的科學家張衡。

　　張衡是南陽人。十七歲那年，他離開家鄉，先后到了長安和洛陽，在太學里用功讀書。當時洛陽和長安都是很繁華的城市，城里的王公貴族過的是驕奢淫逸的生活。張衡對這些都看不慣。他寫了兩篇文學作品《西京賦》和《東京賦》（西京就是長安，東京就是洛陽），諷刺這種現象。據說他為了寫這兩篇作品，經過深思熟慮，反復修改，前后一共花了十年工夫，可見他研究學問的精神是很認真嚴肅的。

　　但是張衡的特長還不是文學，他特別愛好數學和天文研究。朝廷聽說張衡是個有學問的人，召他到京里做官，先是在宮里做郎中，后來，擔任了太史令，叫他負責觀察天文。這個工作正好符合他研究的興趣。

　　經過他的觀察研究，他斷定地球是圓的，月亮是借太陽的照射才反射出光來。他還認為天好像雞蛋殼，包在地的外面；地好像雞蛋黃，在天的中間。這種學說雖然不完全精確，但在一千八百多年以前，能說出這種科學的見解來，不能不使后來的天文學家欽佩。

　　不光是這樣，張衡還用銅制造了一種測量天文的儀器，叫做“渾天儀”。上面刻著日月星辰等天文的現象。他設法利用水力來轉動這種儀器。據說什么星從東方升起來，什么星向西方落下去，都能在渾天儀上看得清清楚楚。