张衡塑像
东汉时期著名的科学家张衡，不仅在天文历算、仪器制作上卓有成就，而且在天文学理论上也颇有建树。张衡（78—139年）字平子，南阳郡西鄂城（今河南南阳北石桥镇附近）人，曾任太史令等职。在他的科学名著《灵宪》中，对宇宙的生成和演化有详细的描绘。他说，宇宙的生成和演化可以分为三个阶段：第一阶段为“太素之前”，其中只是一片空虚，其外什么也没有，故“不可为象”，但“道”的“根”却含在里面；第二阶段为“太素始萌”，道根的存在使能“自无生有”，出现了“混沌不分”的状态；第三阶段为“元气剖判”，此时“刚柔始分，清浊异位。天成于外，地定于内”。应该说，张衡的这一观点与先秦时期道家的本体论以及汉代道家的观点有某种直接的渊源关系。如战国时期的宋、尹学派就已经有气是宇宙万物本原的思想。到了西汉，由淮南王刘安和他的门客编著、成书于汉武帝时代的《淮南子》一书，也认为天地日月星辰都是从元气派生出来的，它们都有一个发生发展的历史，是元气在它发展的不同阶段上的产物。这一关于宇宙演化的思想，是符合辩证法的。不过，其元气是从虚无中产生的说法，无疑是唯心主义的。在《灵宪》一书中，张衡还提出了宇宙无限的看法。他说：“宇之表无极，宙之端无穷”，明确表述了宇宙在空间和时间上都是无穷无尽的思想。这在当时是难能可贵的。此外，《灵宪》中还有不少对天体的精辟论述，如说“日譬就火”，“火则外光”，将太阳描述为一团火很有见地；又如说“目光生于日之所照，魄生于日之所蔽，当日则光盈，就日则光尽”，是关于朔、望日相变化的科学论断，等等。总之，《灵宪》与司马迁的《史记·天官书》一样，是一部不朽的古典天文学名著。