張衡把記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗，發明了一個能測出地震的儀器，叫做“地動儀”。地動儀是用青銅製造的，形狀像一個酒罈，四圍鑄著八條龍，龍頭伸向八個方向。每條龍的嘴裡含著一顆小銅球，龍頭下面，蹲了一隻張著大嘴的蛤蟆。哪個方向發生了地震，朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來，把銅球吐出。

銅球掉在蛤蟆的嘴裡，發出響亮的聲音，就告訴人們那邊發生地震啦！

張衡對地震有不少親身體驗。為了掌握全國地震動態，他經過長年研究，終於在陽嘉元年（公元132年）發明了候風地動儀──世界上第一架地震儀。在通信不發達的古代，地震後，為人們及時知道發生地震和確定地震大體位置有一定的作用。

據《後漢書·張衡傳》記載，候風地動儀“以精銅鑄成，圓徑八尺”，“形似酒樽”，上有隆起的圓蓋，儀器的外表刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器的內部中央有一根銅質“都柱”，柱旁有八條通道，稱為“八道，還有巧妙的機、關。樽體外部周圍有八個龍頭，按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個方向布列。

龍頭和內部通道中的發動機關相連，每個龍頭嘴裡都銜有一個銅球。對著龍頭，八個蟾蜍蹲在地上，個個昂頭張嘴，準備承接銅球。當某個地方發生地震時，樽體隨之運動，觸動機關，使發生地震方向的龍頭張開嘴，吐出銅球，落到銅蟾蜍的嘴裡，發生很大的聲響。所以人們就可以知道地震發生的方向。

一、中國古代四大發明

(一)造紙術

1.西漢先後出現絮紙和麻纖維紙。甘肅天水放馬灘出土的繪有地圖的紙， 是目前世界上所知最早的紙。

2.東漢宦官蔡倫於105年改進造紙術，制作植物纖維紙。

(二)印刷術

1.隋唐已有雕版印刷的佛經、日曆和詩，現存世界上最早的雕版印刷品是868年中國印製的《金剛經》捲子。

2.宋代雕版印刷業很發達，刻印的書，字體工整。11世紀中葉，北宋畢昇發明活字印刷術，比歐洲早400年。

(三)指南針

1.戰國時期發現磁石指南特性，發明“司南”。

2.北宋已會使用磁針指南，後來把磁針裝在羅盤上，製成指南針用於航海。

3.南宋時指南針傳到印度、阿拉伯、波斯等國，促進了各國航海事業的發展，併為新航路的開闢和實現環球航行提供了重要條件。

(四)火藥

1.唐朝時《真元秒道要略》一書最早提到了火藥，唐末火藥開始用於軍事。

2.北宋時火藥已經廣泛在軍事上使用，東京設立“廣備攻城作”，製造火藥和火器;宋仁宗時成書的《武經總要》記載了許多火器的制作方法。

3.宋代時發明了“突火槍”，管形火器的出現，開創了人類作戰史的新階段。

二、中國古代的天文曆法成就

1.春秋：《春秋》中“秋七月，有星孛入於北斗”，留下世界公認的關於哈雷彗星的最早記錄，比歐洲早670多元。曆法已經形成自己固定的系統，基本上確立“十九年七閏”的原則，比歐洲早160年。

2.西漢：武帝時鄧平等製定的《太初曆》正式把二十四節氣定於曆法，明確了二十四節氣的天文位置。前28年西漢關於太陽黑子的記錄時世界上最早的太陽黑子的記錄。

3.東漢：張衡發明了渾天儀和地動儀(比歐洲早1700多年)。

4.元朝：元初設立太史局編制新曆法。郭守敬改進了簡儀和圭表，主持全國範圍的天文測量，編《授時歷》年週期與現行公曆同，但早於現行公曆300年問世。

三、中國古代的數學成就

1.西周：勾股定理載於《周髀算經》。

2.春秋：九九乘法表。

3.南朝：祖沖之精確地算出圓周率是在3.1415926--3.1415927之間，這一成果比歐洲早 一千年。他還為《九章算術》作注。

4.清代:蒙古族數學家明安圖推出“割圓九術”，將其研究成果整理成《割圓密率捷法》。