漢章帝在位期間，東漢的政治比較平穩。漢章帝死後，年僅10歲的漢和帝繼承了皇位。竇太后臨朝執政，她的哥哥竇憲掌握了朝政大權，東漢王朝便開始走下坡路了。
這段時期裏，出現了一位着名的科學家——張衡。張衡是南陽人。17歲那年，他離開家鄉，先後到了長安和洛陽，在太學裏用功讀書。朝廷聽說張衡很有學問，便召他進京做官，先是在宮裏做郎中，繼而又擔任了太史令，叫他負責觀察天文。這個工作正好符合他的研究興趣。經過觀察研究，他斷定地球是圓的，月亮的光源是借太陽的照射而反射出來的。他還認爲天好像雞蛋殼，包在地的外面;地好像雞蛋黃，在天的中心。
這種學說雖然不完全準確，但在1800多年以前，能得出這種科學結論，不能不使後來的天文學家感到欽佩。張衡還用銅製作了一種測量天文的儀器，叫做“渾天儀”。上面刻着日月星辰等天文現象。那個時期，地震發生頻繁。有時候一年發生一兩次。發生一次大地震，就波及好幾十個郡，城牆、房屋傾斜倒坍，造成大量的人畜傷亡。張衡記錄了地震的現象，經過細心的考察和試驗，於公元132年發明了一個預測地震的儀器，叫做“地動儀”。
地動儀是用青銅製造的，形狀類似酒罈，四周刻鑄了八條龍，龍頭朝着八個方向;每條龍的嘴裏含了一顆小銅球;龍頭下面，蹲着一個銅製的蛤蟆，蛤蟆的嘴大張着，對準龍嘴。哪個方向發生了地震，朝着哪個方向的龍嘴就會自動張開來，把銅球吐進蛤蟆的嘴裏，發出響亮的聲音，發出地震的警報。公元138年2月的一天，地動儀對準西方的龍嘴突然張開，吐出了銅球。
按照張衡的設計原理，這就是報告西部發生了地震。過了幾天，有人騎着快馬來向朝廷報告，離洛陽1000多裏的金城、隴西一帶發生了大地震，還出現了山體崩塌。張衡61歲那年得病死去，他爲我國的科學事業做出了巨大的貢獻。
