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張衡制造的渾天儀是依據渾天原理而制成。

其形狀是個球形的東西，相當于現在的天球儀。渾天儀分做內外幾層，每層都可以轉動，中間有個鐵軸貫穿球心，軸的方向就是地球自轉的方向，軸和球體的接觸有兩個交點，即天球上的北極和南極。球的一半隱沒在地平圈的下面，另一半顯露在地平圈上面。

在球的表面排列有二十八宿和其它恒星，球面上還有黃道圈和赤道圈，二者成24度夾角，分列有二十四節氣。球體外面有兩個圓圈，一個是地平圈，一個是子午圈，外圈圓周長為一丈四尺六寸一分。天軸支架在子午圈上，和地平斜交成3

拒絕學習古文的少年 公元78年，張衡出生在山清水秀、風景優美的南陽西鄂（現在的河南省南陽市臥龍區石橋鎮夏村）。少年時期，由于父親的早逝，家里的生活十分清苦。貧困的生活，不僅沒有影響他的求知欲望，反而更加激勵他刻苦忘我地學習。 張衡十多歲的時候，就讀了很多書，寫一手好文章，在遠近已經小有名氣。 好學多聞的名氣傳到那兒，找來張衡說：“我看你才學出眾，想推薦你去做‘孝廉’‘博士子弟’，怎么樣？”17歲的張衡，拒絕了的推薦。他認為不能成天待在家鄉讀那些古文經傳，更不能去追求做官發財，他要到實踐中去探求科學的真理。 于是，張衡收拾好行裝，離開家鄉，踏上了游覽名都大城、訪師求學、探索科學真理的征途。

由于司南不好制作，而且準確性不是很高，人們又不斷地研究改進指南的工具，發明了指南 魚、指南針。到北宋時，經過反復的實踐，中國人民終于造出了指南針。

沈括是北宋的科學家，他親自做了四種實驗，來制造和使用指南針。沈括先拿磨制好 的磁針橫穿著一些燈草，然后把磁針放在水面上。

 因為有燈草穿著，磁針不會沉下去。這時他 觀察到磁石的兩端正好分別指向了北方和南方。沈括見實驗成功，十分高興。喜歡異想天開的 他又琢磨道:不知道磁針放在指甲或碗沿上是什么效果，不如動手試試^沈括立即又把磁針從 水中拿起來，放在自己的指甲上，誰知磁針沾了水太滑，動不動就掉在地上。

 沈括毫不氣餒，他 把一只手在空中放平，另一只手拿著磁針小心翼翼地放在指甲面上。磁針在指甲上靈活地旋轉 著，終于停了下來，一端指向南方，一端指向北方。興奮的沈括大叫著:“成功了。”他忘記了磁

針在他的指甲上，高興地一揮手，磁針不知掉到什么地方去了。

 沈括趴在地上找了好一會兒，才 把它找著，又接著在碗沿上做實驗，結果和上兩個實驗一樣Q善于思考的沈括又想道:“既然在 這些地方磁針總是一端指向南方，一端指向北方，那么在空中也是一樣吧，于是沈括用絲線把 磁針懸掛在沒有風的地方，又得到了令人滿意的結果。