多級刻漏 刻漏是我國古代最重要的計時儀器。目前傳世的三件西漢時代的刻漏，都是所謂“洩水型沉箭式單漏”。這種刻漏只有一隻圓柱形盛水容器。器底部伸出一根小管，向外滴水。容器內水面不斷降低。浮在水面的箭舟(即浮子)所託著的刻箭也逐漸下降。刻箭穿過容器蓋上的孔，向外伸出，從孔沿即可讀得時刻讀數。這種刻漏的計時準確性主要決定於漏水滴出的速度是否均勻。而滴水速度則與管口的水壓成正比變化。即隨著水的滴失，容器內水面越來越降低，水的滴出速度也會越來越慢。 為了提高刻漏執行的均勻性和準確性，古人想了兩步對策。第一步是把洩水型沉箭式改為蓄水型浮箭式，即把刻漏滴出的水收到另一個圓柱形容器內，把箭舟和刻箭都放在這個蓄水容器內，積水逐漸增多，箭舟託著刻箭漸逐上升，由此來求得時刻讀數。第二步則是在滴水器之上再加一具滴水器。上面的滴水器滴出的水補充下面滴失的水，這樣，可使下面的滴水器水面的下降大大延緩，從而使下面的滴水器出水速度的穩定性得到提高。這樣的刻漏稱為二級刻漏。如果按這思路類推，可以在二級刻漏之上再加一級，則刻漏執行的穩定性又可提高。這就成了三級刻漏，如此等等。大概在隋唐以後，中國發展出了四級和四級以上的刻漏。不過，關鍵的從單漏到二級漏這一步發生在什麼時代？在
張衡以前的文獻和考古實物中都沒有提供明顯的資料。 不過在一篇題為《
張衡漏水轉渾天儀制》的文章中描述了
張衡所用的刻漏是一組二級刻漏。這篇文章當是
張衡或其同時代人的作品，原文已佚，現只在唐初的《初學記》卷二十五中留有幾段殘文。文如下：“以銅為器，再疊差置。實以清水，下各開孔。以玉虯吐漏水入兩壺，右為夜，左為晝”。“(蓋上又)鑄金銅仙人，居左壺；為金胥徒，居右壺”。“以左手把箭，右手指刻，以別天時早晚”。其中所謂疊置當是指二具刻漏上下放置。所謂差置是指上下二具容器放置得不相重而有所錯開。所謂再疊差置當是指有三層容器錯開疊放。至於下面的蓄水壺又分左、右兩把，那是因為古代的時刻制度夜間和白天有所不同，所以
張衡乾脆就用二把。同時，這樣也便於刻漏的連續執行。 渾天儀
張衡在創作了渾天儀之後曾寫過一篇文章。此文全文已佚。只是在梁代劉昭注《後漢書·律曆志》時作了大段引述而使之傳世。劉昭注中把這段文字標題為《
張衡渾儀》。稱之為“渾儀”可能是劉昭所作的一種簡化。在古代，儀器的定名並不嚴格。雖然後世將“渾儀”一詞規範為專指觀測儀器，但在隋、唐以前，“渾儀”也可用於表演儀器。劉昭所引此文與前面提到的《
張衡漏水轉渾天儀制》是否原屬一篇文章，此事也已
無可考。不過從二者標題文字相差甚大這一點來說，說是二篇文章也是有理由的。不管這事究竟如何，單說劉昭所引，近人已有證明，它應是
張衡原作。 我們考察劉昭所引的這一段文字大約有三個內容。第一部分講渾天學說和渾天儀中天極、赤道和黃道三者相互關係及彼此相去度數。第二部分講所謂黃赤道差的求法和這種差數的變化規律。這是這一殘文中的最多篇幅部分。第三部分講黃道二十八宿距度以及冬、夏至點的黃道位置。仔細研究這篇殘文可以得到兩點重要資訊。 其一，文中介紹了在天球儀上直接比量以求取黃道度數的辦法：用一根竹篾，穿在天球兩極。篾的長度正與天球半圓周相等。將竹篾從冬至點開始，沿赤道一度一度移動過去，讀取竹篾中線所截的黃道度數，將此數與相應的赤道度數相減，即得該赤道度數(或黃道度數)下的黃赤道差。從這種比量方法可以悟得，中國古代並無像古希臘那樣的黃經圈概念。中國古代的黃道度數實際是以赤經圈為標準，擷取黃道上的弧段而得。這種以赤極為基本點所求得的黃經度數，今人名之為“偽黃經”、“極黃經”(實際當名為“赤極黃經”)等等。對於像太陽這樣在黃道上運動的天體，其偽黃經度數和真正的黃經度數是相等的。而對黃道之外的天體，則二者是有區別的(當然，除了正好在二至圈——過冬、夏至點及赤極、黃極的大圓——上的點之外)，距黃道越遠，差別越大。 其二，文中給出了所謂黃赤道差的變化規律。將赤道均分為24等分。用上述方法求取每一分段相當的黃道度數。此度數與相應赤道度數的差即所謂黃赤道差。這是中國古代所求得的第一個黃赤道差規律。黃赤道差後來在中國曆法計算中起了很重要的作用，作為首創者的
張衡其貢獻也是不可磨滅的。 除了劉昭所引的這段文字之外，在晉、隋兩《書》的“天文志”裡所引述的
葛洪的話中轉引了一段題為《渾天儀注》的文字；在唐代《開元佔經》第一卷裡編有一段題為《
張衡渾儀註》和一段題為《
張衡渾儀圖注》的文字。把這3段文字和劉昭所引的《渾儀》一文相比較後可以知道，
葛洪所引的《渾天儀注》這段文字不見於劉昭所引，而見於《
張衡渾儀註》中。《
張衡渾儀註》的剩餘部分和《
張衡渾儀圖注》即是劉昭所引文字的分割，但又有所增刪。除此之外，在《開元佔經》卷二十六“填星佔”中還有3小段題為《渾儀》的文字；卷六十五的“天市垣佔”下小注中有題為《
張衡渾儀》的文字一句。這4段文字也不見於劉昭所引。總括上述情況，可以得出兩點結論：其一，劉昭所引只是
張衡《渾儀》一文的節選。
張衡原文的內容更為豐富一些。但豐富到何種程度，現已
無可考。且自《隋書· 經籍志》以來的目錄著作中，對《渾儀》(或《渾天儀》)一文從來只標註為“一卷”。因此，想來不會有驚人的數量出入。其二，
張衡《渾儀》一文確曾被人作過注，還補過圖注。注和圖注大概不是一人所注，且大概不是
張衡本人所加，否則就不會有單獨的《渾儀》一文的存在了。 這幾段與《渾儀》有關的文字中當代研究家最關心的是
葛洪所引的《渾天儀注》是否是
張衡原作的問題。因為這一段文字素來被現代研究家視作中國古代渾天說的代表作，甚至視其地位猶在《靈憲》之上。過去人們當然把它看作是
張衡的作品。但到70年代末，有人對此提出了全盤的否定。認為所有冠以或不冠以
張衡之名的《渾儀》、《渾儀註》、《渾儀圖注》、《渾天儀注》等等都是後人的作品。嗣後，又有人對之作了全面的辯駁，維護了傳統的觀點。這一段爭論前後歷時長達12年。現在看來，全面否定
張衡有《渾天儀》一文傳世的論點已基本失敗，即至少可以肯定，劉昭所引的《渾儀》一文是
張衡原作。但否定者仍有其歷史貢獻，他啟發人們去注意古代文獻流傳中的複雜情況。例如，過去人們並未認識到《渾儀》一文還有行星和恆星等方面的內容。同時，也仍然還有理由可以懷疑
葛洪所引《渾天儀注》一段是否是
張衡原注。因為第一，這一段名之為“注”，而在古代文獻中，加不加“注”字是有本質差別的。不加“注”字的是指原文，加“注”字的就有註文。既然有不加註字的《渾天儀》，則加“注”字的《渾天儀注》就不只是《渾天儀》原文，而且還有註文。第二，《渾天儀注》的思想就其正確面而言，並不超出《靈憲》。如果我們把《靈憲》中的地看作是浮於水面，孤居天中央，遠較天為小的陸地的話，那麼這與《渾天儀注》所說的“地如雞子中黃，孤居於天內，天大而地小。天表裡有水，天之包地猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮”等這段綱領性的話並無矛盾。反之，《渾天儀注》中認為“北極……出地上三十六度”，這段話當不可能是注重實際觀測的
張衡的結論。
張衡的誕生地南陽，長期當太史令的地點洛陽，都不會有北極出地三十六度的現象。根據他曾到過全國很多地方的經歷來看，
張衡也似乎不應有北極出地為固定值的概念。這大概也正是他在《靈憲》一文中未提北極出地數值的原因。有鑑於此，寧可把《渾天儀注》的作者問題作為存疑，而期待今後的研究與發現。 瑞輪 莢更是一件前所未有的機械裝置。所謂莢是一種神話中的植物。據說長在堯帝的居室階下。隨著新月的出現，1天長1個莢，到滿月時長到15個莢。過了月圓之後，就一天掉1個莢。這樣，數一數莢的莢數就可以知道今天是在一個朔望月中的哪一天和這天的月相了。這個神話曲折地反映了堯帝時天文曆法的進步。
張衡的機械裝置就是在這個神話的啟發下發明的。聽謂“隨月盈虛，依歷開落”，其作用就相當於現今鐘錶中的日期顯示。 遺憾的是關於
張衡渾天儀中的動力和傳動裝置的具體情況史書沒有留下記載。
張衡寫的有關渾天儀的文章也只留存片斷。這片斷中也沒有提及動力和傳動裝置問題。近幾十年來，人們曾運用現代機械科技知識對這個裝置作了一些探討。最初，人們曾認為是由一個水輪帶動一組齒輪系統構成。但因有記載明言渾天儀是“以漏水轉之”，而又有記載明言這漏水又是流入一把承水壺中以計量時間的。因此，就不能把這漏水再用來推動原動水輪。所以，原動水輪加齒輪傳動系統的方案近年來受到了懷疑。最近有人提出了一種完全不同的設計。他們把漏壺中的浮子用繩索繞過天球極軸，和一個平衡重錘相連。當漏壺受水時壺中水量增加，浮子上升，繩索另一頭的平衡錘下降。這時繩索牽動天球極軸，產生轉動。此種結構比水輪帶動齒輪系的結構較為合理。因為(i)
張衡時代的齒輪構造尚相當粗糙，難以滿足
張衡渾天儀的精度要求。(ii)這個齒輪系必含有相當數量的齒輪，而齒輪越多，帶動齒輪旋轉的動力就必須越大。漏壺細小緩慢的水流量就越難以驅動這個系統。(iii)更關鍵的是前面已提到的漏壺流水無法既推動儀器，又用於顯示時刻。而浮子控制的繩索傳動就可避開上述三大困難。人們已就此設想做過小型的模擬實驗。用一個直徑為6.5釐米，高3.5釐米的圓柱形浮子和一塊27克重的平衡重錘，就可透過繩索帶動質量為1040克的旋轉軸體作比較均勻的轉動。其不均勻的躍動在一晝夜中不過數次，且躍動範圍多在2°以下，這種誤差在古代的條件下是可以允許的。因此，看來浮子- 平衡重錘- 繩索系統比原動水輪- 齒輪系統的合理性要大一些。不過，
張衡的儀器是個直徑達1米以上的銅製大物。目前的小型實驗尚不足以保證在
張衡的儀器情況下也能成功，還有待更進一步的條件極相近的模擬實驗才能作出更可信的結論。 不管
張衡的動力和傳動系統的實情究竟如何，總之，他是用一個機械系統來實現一種與自然界的天球旋轉相同步的機械運動。這種作法本身在中國是史無前例的。由此開始，我們誕生了一個製造水運儀象的傳統，它力圖用機械運動來精確地反映天球的週日轉動。而直到20世紀下半葉原子鍾發明和採用之前，一切機械鐘錶都是以地球自轉，亦即天球的週日轉動為基礎的。所以，中國的水運儀象傳統乃是後世機械鐘錶的肇始。誠然，在公元前4世紀到公元前1世紀的希臘化時代，西方也出現過一種浮子升降鍾(anaphoric clock)，它的結構和最近人們所設想的浮子- 平衡錘- 繩索系統渾天儀相仿，不過其中所帶動的不是一架天球儀，而是一塊平面星圖。可是在隨後的羅馬時代和黑暗的中世紀，浮子升降鐘的傳統完全中斷而消失。所以，中國的水運儀象傳統對後世機械鐘錶的發展具有極其重要的意義。而這個傳統的創始者
張衡的功績自然也是不可磨滅的。 從當時人的描述來看，
張衡渾天儀能和自然界的天球的轉動配合得絲絲入扣，“皆如合符”，可見渾天儀的轉動速度的穩定性相當高。而渾天儀是以刻漏的執行為基礎的。由此可以知道，
張衡的刻漏技術也很
高明。 地動儀 公元132年，我國著名科學家
張衡發明了最早的地震儀，稱為候風地動儀。它有八個方位，每個方位上均有一條口含銅珠的龍，在每條龍的下方都有一隻蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生，該
方向龍口所含銅珠即落人蟾蜍口中，由此便可測出發生地震的
方向。當時利用這架儀器成功地測報了西部地區發生的一次地震，引起全國的重視。這比起西方國家用儀器記錄地震的歷史早一千多年。
張衡的另一個有傑出貢獻的科學領域是地震學。他的代表作就是震爍古今的候風地動儀的發明。不過，要宣告的是，現在中國所見到的地動儀，並不是
張衡發明的地動儀，而是後人復原的。
張衡發明的地動儀早就毀於戰火了，地動儀發明於陽嘉元年(公元132年)。這是他在太史令任上的最後一件大工作。在《後漢書·
張衡傳》中對這件事有較詳細的記載。自19世紀以來即有人力圖運用現代科技知識，根據《後漢書》的記載來複原
張衡的這項偉大的發明。到了20世紀50年代，王振鐸先生“復原”了
張衡地動儀（見右圖），並且被認為是科學的，甚至廣泛的被納入小學生課本。不過，王振鐸復原的地動儀多次在公開場合大出洋像，它要麼不能動，要麼就是跺腳也會被當成地震，可是人們卻誤信王振鐸的復原就是
張衡原本的發明， 國內外學者也因此早就開始不停的否定它。其中不乏言辭激烈者，這給
張衡甚至整個中國古代科技的名譽帶來很大的負面影響。現今證明，不是
張衡的地動儀有錯，而是王振鐸先生的復原有原理性錯誤。不過，王振鐸在地動儀外型上的復原，還是卓有建樹的，這點應該肯定。 關於地動儀的結構，目前流行的有兩個版本：王振鐸模型，即“都柱”是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體，控制龍口的機關在“都柱”周圍。這一種模型最近已被基本否定。 另一種模型由地震局馮銳提出，即“都柱”是懸垂擺（見於袁宏的《後漢紀》）,擺下方有一個小球，球位於“米”字形滑道交匯處（即《後漢書·
張衡傳》中所說的“關”），地震時，“都柱”撥動小球，小球擊發控制龍口的機關，使龍口張開。另外，馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改為背向樽體並充當儀器的腳（見左圖）。該模型經模擬測試，結果與歷史記載吻合。
張衡這臺儀器效能良好，曾成功測到過隴西的一次地震，據當時記載：“驗之以事，合契若神。”甚至可以測到發生在數千裡外而在洛陽並無人有震感的地震。這臺儀器不僅博得當時人的歎服，就是在今天的科學家看來也無不讚嘆。世界上地震頻繁，但真正能用儀器來觀測地震，在國外，那是19世紀以後的事。候風地動儀乃是世界上的地震儀之祖。雖然它的功能尚只限於測知震中的大概方位，但它卻超越了世界科技的發展約1800年之久！ 曆法討論
張衡曾參加過一次東漢王朝的歷法大討論，這件事發生在漢安帝延光二年(公元123年)。據《漢書·律曆志》記載，
張衡當時任尚書郎之職。這次大討論的起因是，有人從圖讖和災異等迷信觀念出發，非難當時行用的較科學的東漢《四分曆》，提出應改用合於圖讖的《甲寅元歷》。又有人從漢武帝“攘夷擴境，享國久長”出發，認為應該倒退回去採用《太初曆》。
張衡和另一位尚書郎周興對上述兩種意見提出了批駁和詰難，使這二宗錯誤意見的提出者或者無言以對，或者所答失誤，從而為阻止曆法倒退做出了貢獻。
張衡、周興兩人在討論中還研究了多年的天文觀測記錄，把它們和各種曆法的理論推算進行比較，提出了鑑定，認為《九道法》最精密，建議採用。的確，《九道法》的迴歸年長度和朔望月長度數值比《太初曆》和東漢《四分曆》都精密。 而且，《九道法》承認月亮執行的速度是不均勻的，而當時其他的歷法都還只按月亮速度均勻來計算。所以，《九道法》所推算的合朔比當時的其他曆法更符合天文實際。只是如果按照《九道法》推算，將有可能出現連著3個月是30天的大月，或連著兩個29天的小月等的現象。而按千百年來人們所習慣的歷法安排，從來都是大、小月相連，最多過17個月左右有一次兩個大月相連，絕無3個大月相連，更無2個小月相連的現象。所以，《九道法》所帶來的3大月或2小月相連的現象對習慣守舊的人是難以接受的。這樣，
張衡、周興建議採用《九道法》本是當時最合理、最進步的，但卻未能在這場大討論中獲得透過。這是中國曆法史上的一個損失。月行不均勻性的被採入曆法又被推遲了半個多世紀，直到劉洪的《乾象曆》中才第一次得以正式採用。 漢賦貢獻
張衡是漢賦發展史上承前啟後、具有劃時代巨大貢獻的重要作家。在他一生作賦的生涯中，首先是虛心學習，較全面地繼承了前代賦家的賦心與表現手法。大賦則遠紹
司馬相如《子虛》，近取
班固《兩都》而有《二京賦》；騷賦則上追
屈原《離騷》、下蹤
班固《幽通》作《思玄賦》；七體則步
枚乘《七發》、傅毅《七激》作《七辯》；文賦則依
東方朔的《答客難》、
班固的《答賓戲》作《應間》。其他還有受
揚雄《蜀都賦》啟發作《南都賦》；效傅毅《舞賦》而再作《舞賦》等等。以上所舉，雖皆屬模擬，成就又有高下之分，但也都確實不同程度地顯現出了藝術上的創意。如《應間》，固然蹤跡
東方朔的《答客難》和
班固的《答賓戲》，但是又不似
東方朔反話正說，辛辣尖刻地發洩遭時不遇的憤誹，也不似
班固隱微地抒發內心 以二世才術，位不過郎 的不平衡的怨思，而是透過有人對自己自安帝元初二年（公元115年）為太史令，六年未遷升，建光元年（公元121年）轉官接近皇帝、較有權勢的公車司
馬令後，於順帝永建元年（公元126年）又復任太史令，認是 失志 ， 非進取之勢也 ，故說非難閒話的回答，重在表明自己堅持高尚修潔的操守： 捷徑邪至，我不忍以投步；幹進苟容，我不忍以歙（脅）肩。 奉順敦篤，守以忠信；得之不休（美），不獲不吝（恥）.並且儘管不被世俗理解也不愁悶， 居下位而不憂 ，一心 與世殊技，固孤是求 ，在太史令的位置上篤志於天文、科技的潛心研究，根本不以官職勢祿為意的人生志向。考察
張衡一生正直不阿，淡泊寧靜地投身於祖國的科學事業，而且做出了享譽世界的偉大成就，推動了人類文明進展的事實，此賦自有震撼人心的人格力量。經如此廣收博取的學習繼承，
張衡更突出的還在於能融匯貫通，極富創造性地以《歸田賦》，實現了漢賦主體從鋪採摛文、閎衍巨侈、重體物而淹情志，向清新爽麗、短小精練、情境相生的轉變，而掀開了抒情小賦的創作時代。
張衡賦的代表作歷來公認為是《二京賦》、《思玄賦》和《歸田賦》。 其他貢獻 從上面所介紹的渾天儀和候風地動儀的構造即可得知，
張衡掌握了很
高明的機械技術。他的朋友崔瑗在為他寫的墓碑中讚道：“數術窮天地，製作侔造化。”前一句是道他數學天文學知識之淵博，後一句則是贊他製造的各種器物之神奇。其實，神奇是由於他巧妙地運用各種機械技術的結果。 傳說他當時還製做過兩件神奇的器物。一件是有三個輪子的機械，可以自轉；一件是一隻木雕，能在天上飛翔。 關於木雕，《墨子· 魯問》就有記載：“公輸子削竹木以為鵲。成而飛之，三日不下。”《列子·湯問》和《
韓非子·外儲說》都記載說，墨子本人也造過能飛的木鳶。這些木鵲或木鳶大概是一種鳥狀的風箏。不可能是其他裝有動力機的、如今日飛機之類的飛行器。因為當時還不可能有連續執行一日乃至三日之久的動力機。
張衡的木雕，大概也是一種風箏。不過，北宋類書《太平御覽·工藝部九》引《文士傳》中一段記載說：“
張衡嘗作木鳥，假以羽翮，腹中施機，能飛數里。”這裡說到“腹中施機”，而且“能飛數里”，因此，過去有的作者認為是一種飛機類的飛行器。但裝在飛行器上的動力機必須重量足夠輕而馬力足夠大，並且還要求飛行器本身具有一定的適宜起飛上升的形狀等等，這些條件在
張衡時代沒有一條是能做得到的。所以，
張衡的木雕即使真的“腹中施機”，那麼，這種機也不會是動力機，而是一種裝在風箏上用線控制飛行的操縱機構。 關於三個輪子可以自轉的機械，古來就有不同意見。南宋學者
王應麟認為是一種記裡鼓車。這種車利用一組齒輪系把大車轉動時車軸的運動傳遞到一個木人的手臂上，使它過一里路時敲一下鼓。這個設想看來不大符合“三輪可使自轉”的意思。敲鼓的動作一般是不當作轉動看的。另一種意見則認為是一種指南車。清代王先謙《後漢書集解·
張衡傳》中引《宋書 ·禮志》：“指南車，其始周公作，
張衡始復創造”(按：這是《宋書·禮志》的摘引，實非原文)。看來，指南車的形象更符合於“自轉”的用詞，因為不管下面輪子怎麼轉，車上的人只見到指南車木人的手指在自動地轉向南方。 總之，
張衡在機械技術方面是非常
高明的。《太平御覽· 工藝部九》引晉代
葛洪《抱朴子》曰：“木聖：
張衡、馬鈞是也。”現在的中國科技史家都公認馬鈞是我國三國時代一位傑出的機械發明家，而在
葛洪看來，
張衡、馬鈞都是一代木聖。 《後漢書·
張衡傳》中提到，
張衡寫過一部書叫《算罔論》。此書至遲到唐代已經失傳，以至唐代的章懷太子
李賢懷疑
張衡沒寫過這部書，而是因為《靈憲》是網路天地而算之，故稱《靈憲算罔論》。從《九章算術·少廣》章第二十四題的劉徽註文中得知有所謂“
張衡算”，因此，
張衡寫過一部數學著作是應該肯定的。從劉徽的這篇註文中可以知道，
張衡給立方體定名為質，給球體定名為渾。他研究過球的外切立方體積和內接立方體積，研究過球的體積，其中還定圓周率值為10的開方，這個值比較粗略，但卻是我國第一個理論求得π的值。另外，如果按照錢寶琮先生對《靈憲》的校勘：“(日月)其徑當天周七百三十分之一，地廣二百三十二分之一”，則當時π值等於730/232=3.1466，較10的開方有精密了。 不過，從劉徽注中也可以看到，這位100多年之後的大數學家對
張衡的數學有較嚴厲的批評，認為
張衡：“欲協其陰陽奇耦之說而不顧疏密矣！雖有文辭，斯亂道破義，病也！”如按此批評來看，則錢寶琮先生所作的校勘似乎未必都符合
張衡的原來數字。 其他方面的成就
張衡曾被唐代人看作是東漢時代的大畫家。張彥遠的《歷代名畫記》卷三記有：“
張衡作《地形圖》，至唐猶存。”這幅《地形圖》中是否還有地理科學上的意義，現已
無可考了。當時還流傳有他用腳畫一隻神獸的故事。故事雖然神化了，但也反映出
張衡有很高的畫技。 他當過太史令，因而對史學也有許多研究。他曾對《史記》、《漢書》提出過批評，並上書朝廷，請求修訂。他又對東漢皇朝的歷史檔案作過研究，曾上表請求專門從事檔案整理工作，補綴漢皇朝的史書。這些上書均無下文。 他還研究文字訓詁的學問，著有《周官訓詁》一書。當時崔瑗評價說：廣大學者都對它提不出異議來。 他又是個大文學家，他的《二京賦》曾花了10年的創作功夫，可見其創作態度的嚴肅。這篇賦不但文辭優美，膾炙人口，而且其中諷刺批評了當時統治集團的奢侈生活，其思想性也是比較高的。他在河間相任期時創作的《四愁詩》受到文學史家鄭振鐸先生的高度評價，稱之為“不易得見的傑作”。他的《思玄賦》中有大段文字描述自己升上了天空，遨遊於眾星之間，可說是一篇優雅的科學幻想詩。除了上述諸文外，遺留至今的還有《溫泉賦》、《歸田賦》等20多篇，都是辭、義俱佳的力作。
張衡雖然在年輕時就已才聞於世，但他卻從無驕傲之心，他的性格從容淡靜，不好交接俗人，也不追求名利。大將軍鄧騭是當時炙手可熱的權勢人物，多次召他，他都不去。後來他當了官，顯然因為這種性格，使他很長時間不得升遷。他對此毫不在意，而是孜孜於鑽研科學技術。大概是為了回答好心人的勸慰，他寫了《應閒》一文以表明自己的志向。文中說到，有的人勸他不要去鑽研那些難而無用的技術，應該“卑體屈己，美言”以求多福。他回答說：“君子不患位之不尊，而患德之不崇；不恥祿之不厚，而恥知之不博。”這二句擲地有聲的話，表明了他不慕勢利而追求德智的高尚情操。他認為能不能得到高位是由命運決定的。這種想法現代人當然會目之為唯心主義。但
張衡的落腳點卻是在於認為對高位“求之無益”，智者是不去追求它的。反之，叫他去“卑體屈己”以求升官，他說這是“貪夫之所為”，自己是羞於為此的。他特別還回答了學技術的問題，說是你們認為這些技術無用，我卻唯恐
高明的人不教我。這裡充分表達出
張衡作為一個科學家渴求知識、敢於和鄙棄知識的社會愚昧思想作鬥爭的崇高精神。
張衡雖然淡於名利，卻不是一味清高，不問政治，不講原則的人。恰恰相反，他一生中有許多事蹟表明了他有他的政治理想和抱負。他更堅持作為一個科學家的鮮明品格的實事求是原則。
張衡的政治抱負也很簡單，就是8個字：佐國理民，立德立功。而佐國理民的具體目標和方法則是改革時弊，加強禮制，剔除奸佞，鞏固中央。 在
張衡的時代正是政治日漸腐敗，宦官逐漸在和外戚的鬥爭中權力越來越大，而地方豪強也趁中央衰落之際猖獗起來，他們一起對人民的剝削壓榨越加殘酷。對這些腐敗黑暗現象
張衡都有過抗爭。他曾向順帝上書，諷示近世宦官為禍，要皇帝“惟所以稽古率舊，勿令刑德八柄不由天子”，要求皇帝“恩從上下，事依禮制”。對選拔人才的方法他也提出建議加以改革。在河間相任期時他還積極進行了抑制豪強的鬥爭。當時朝廷腐敗，像
張衡那樣個人的鬥爭已無濟於事。就在他上書要皇帝警惕宦官為禍不久，順帝卻又下詔特許受封為列侯的宦官可以收養義子，繼承爵位，使宦官獲得了和貴族世家同樣的世襲特權！
張衡明白了，他的反宦官鬥爭已沒有意義。所以，後來順帝問他：當今天下所憎恨的是什麼人？這時，在宦官們環視之下，他已無話可說，只好“詭對而出”。由此，他思想裡充滿了矛盾和痛苦。他晚年的詩賦裡大量反映了這種情緒。後人把他的《四愁詩》和偉大詩人
屈原的《離騷》相比，這並不是沒有理由的。 由於黑暗勢力的強大，
張衡晚年有消極避世的思想，因而有《歸田賦》之作。這是封建制度下的時代悲劇，不足以減損
張衡這位偉大科學家為人民所建立的豐功偉績。他在詩中開始指摘“天道之微昧”，表露出對統治者的失望；他仍然諷刺熱衷利祿的人，說他們是“貪餌吞鉤”。這些都說明，
張衡的是非觀念仍然是十分清晰的。 已故的中國科學院院長郭沫若曾為
張衡墓碑題詞道：“如此全面發展之人物，在世界史中亦所罕見。萬祀千齡，令人景仰。”這是當代中國人民的共同心聲！ 附：四愁詩(節選) 我所思兮在泰山，欲往從之梁父艱。側身東望涕沾翰。美人贈我金錯刀，何以報之英瓊瑤。路遠莫致倚逍遙，何為懷憂心煩勞?
