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浑天仪是浑象和浑仪的总称。

浑象的构造是一个大圆球上刻画或镶嵌星宿、赤道、黄道、恒隐圈、恒显圈等，类似天球仪。[1]

浑仪是一观测仪器，内有窥管，亦称望管，用以测定昏、旦和夜半中星以及天体的赤道坐标，也能测定天体的黄道经度和地平坐标。浑仪由早期四游仪和赤道环组成。从汉代到北宋浑仪增加了黄道环、地平环、子午环、六合仪、白道环、内赤道环、赤经环等。北宋的沈括取消白道环、改变一些环的位置。元代郭守敬取消了黄道环，并把原有的浑仪分为两个独立的仪器：简仪和立运仪。

中国天文学发展的历史是悠久的。到汉代已有盖天、宣夜和浑天等学派。盖天说认为，天如盖，盖心是北极，天盖左旋，日月星辰右转。宣夜说认为天无定形，日月星辰“自然浮生虚空之中”，并不附着于“天体”之上。浑天说认为天如蛋壳，地如蛋黄，天地乘气而立，载水而行。

宣夜说后来不幸失传了，盖天、浑天两说并行，竞相争鸣，比较科学的浑天说渐占上风。同时，观测天象的仪器也不断出现，如武帝时洛下闳制造了浑天仪，宣帝时耿寿昌又造了浑天仪，和帝时崔瑗的老师贾逵更制造了黄道铜仪。[1]

张衡继承和发展了前人的成果。任太史令后，他更加勤奋地“研核阴阳”，终于“妙尽璇玑之正”。元初四年（公元117年），一件成就的铜铸浑天仪，被张衡造了出来。浑天仪主体是几层均可运转的圆圈，外层周长一丈四尺六寸。各层分别刻着内、外规，南、北极、黄、赤道，二十四节气，二十八列宿，还有“中”、“外”星辰和日、月、五纬等等天象。仪上附着两个漏壶，壶底有孔，滴水推动圆圈，圆圈按着刻度慢慢转动。于是乎各种天文现象便赫然展现在人们眼前。这件仪器被安放在灵台大殿的密室之中。夜里，室内人员把某时某刻出现的天象及时报告给灵台上的观天人员，结果是仪器上、天上所现完全相符。

拒绝学习古文的少年 公元78年，张衡出生在山清水秀、风景优美的南阳西鄂（现在的河南省南阳市卧龙区石桥镇夏村）。少年时期，由于父亲的早逝，家里的生活十分清苦。贫困的生活，不仅没有影响他的求知欲望，反而更加激励他刻苦忘我地学习。 张衡十多岁的时候，就读了很多书，写一手好文章，在远近已经小有名气。 好学多闻的名气传到那儿，找来张衡说：“我看你才学出众，想推荐你去做‘孝廉’‘博士子弟’，怎么样？”17岁的张衡，拒绝了的推荐。他认为不能成天待在家乡读那些古文经传，更不能去追求做官发财，他要到实践中去探求科学的真理。 于是，张衡收拾好行装，离开家乡，踏上了游览名都大城、访师求学、探索科学真理的征途。