张衡创制的地动仪，是世界上最早的一台会测报地震方向的科学仪器，它首开人类科学测报地震的先河。在此之后的1000多年，欧洲人才发明了类似的地震仪。
僧一行与天文学僧一行（683～727）僧一行，中国天文学家，本名张遂，法名一行，也称僧一行，唐代巨鹿人。
僧一行博览群书，青年时就读过十分深奥的《太玄经》，并写了读书笔记。武则天称帝时，僧一行为免遭当权者迫害而在河南嵩山出家为僧，专心致力于数学和天文学的研究。712年唐玄宗即位后，僧一行被召回长安，主持修订历法。为了观测天象，僧一行和机械制造师梁令瓒合作设计制造了两具新的天文仪器，黄道游仪及浑天铜仪。
在僧一行的主持下，全国设立了12个观测站，重新测定了150多颗恒星位置，以证明恒星在宇宙中的位置并不是永恒不变的，这是天文学史上最早的重要发现。
僧一行的另一重大贡献是第一次测量了子午线长度，他利用自制仪器“复矩”计算子午线长度，这是世界天文学史上的创举。
通过细致的观测和计算，僧一行纠正了过去历法把全年均分为二十四个节气的错误。
在总结前人历法的基础上，僧一行经过近10年的努力，终于完成一部新历书——《大衍历》。这部历书比过去的历书要精确得多，是当时世界上较先进的历法。
郭守敬与天文水利郭守敬（1231～1316）郭守敬，字若思，元代顺德（今河北邢台）人。
中国天文学家、水利学家。郭守敬的其祖父郭荣精于天文、数学，擅长水利技术。郭守敬自幼受祖父的培养，后又从刘秉忠、张文谦等学者学习天文、历法、数学、地理等，为后来的科学成就打下了基础。郭守敬参加了元朝政府修订历法的工作。为观测天象，他制成简仪等13种天文仪器。他所制的简仪，功用与浑仪相同，但结构简单、刻度精密，且装有滚珠轴承。清代西方传教士汤若望来华，见到这一仪器赞不绝口，认为比西方进步300年，并称赞郭守敬是“中国的第谷”。
在郭守敬的组织下，当时全国设立了22个天文观测站。郭守敬利用各地所测得的数据，经过精密的计算，计算出一年为365.2425日，和地球公转的周期只差26秒，与目前世界上通用的格里历（即公历）的一年周期相同。《授时历》于1280年颁行，比格里历早300多年。
简仪（郭守敬设计）在水利工程方面，郭守敬的贡献也很大，主要是修造了通惠河，即通州到大都（北京）的一段运河。该运河全长160多里，通航后与济州河、会通河连接，使南来船舶可直驶北京，这不但解决了运粮的问题，而且促进了南北交通，繁荣了当时的经济。中国古代四大发明火药
火药是中国古代人民的伟大发明，有趣的是，它竟最先出现在炼丹方士的炼丹炉中。
从战国到西汉这一时期，有些人想长生不老，有些人贪求金银财宝。于是有人就把冶金技术运用到炼制矿物药方面，梦想炼成仙丹，或炼出更多的金银。就这样，中国古代的炼丹术产生了。
虽然长生不老没有成功，仙丹也没有炼成，但是，在炼丹的实践过程中，一件改变世界历史进程的发明渐渐地萌芽了。在炼丹过程中，人们逐步认识到硫黄的可燃性，硝石具有化金石的功能，并不断积累了有关这些原料性能的知识，为火药的发明奠定了基础。
大约在1300多年前，著名药学家孙思邈也炼过丹，他写了一部叫《丹经》的书，书里面提到了一种“内仗硫黄法”，就是将硫黄、硝石的粉末放在锅里，然后再加入点着了火的皂角子，就会产生焰火。这是至今为止最早的一个有文字记载的火药配方。这说明我国最迟在唐朝（公元618～907年）就已经发明了火药。
经过一次又一次的冒险实验，终于有人找到了恰当的比例，进一步把硝石、硫黄和木炭这三种东西混合在一起，配制成黑色粉末状的火药。后来，火药被引入军事，成为具有巨大威力的新型武器，并引起了战略、战术、军事科技的重大变革。
大约在10世纪初的唐代末年，天下大乱，军阀割据，战争频繁，火药开始在战争中使用。据史书记载，唐哀帝时期（公元904～906年），有个叫郑王番的人去攻打豫章（今江西南昌）。他命令士兵“发机飞火”，把豫章的龙沙门烧了，他自己带领一些人突击登城，身上也被烧伤。
这里面的“飞火”就是火炮。原来，古代军队打仗，距离近了用刀枪，远了用弓箭，后来还用抛石机，把大石头抛出去，打击距离较远的敌人。这抛石机就是最初的炮。
军事家使用火药后，又利用抛石机来发射火药。郑王番用的火炮，就是用火药包装在抛石机上，用火点着向敌人抛过去的。因此，史书上称为“发机飞火”。这种火炮，可以说是最早用火药制造的燃烧性武器。使用这种武器的目的，就是燃烧。从记载中来看，其燃烧的威力非常大。
初期的火药武器，主要是用于纵火。随着工艺的改进，火药的爆炸性能不断地增强，新型的火器也不断地出现。
1232年，元兵攻打金人时，金兵曾使用一种叫“震天雷”的武器，爆炸力十分巨大。
在13世纪的南宋时期，新式的管形火器也出现了。它的出现，表明人类已在更高的层次上了解了火药的性能，能够更加有效地控制和操纵烈性火药。到了宋末元初，管形火器已先后用铜或铁铸制。大型的叫火铳，小型的叫手铳，已经具备了近代枪炮的雏形。
后来，火药及火药武器随着海上中外的交往和陆上蒙古军队的西征，渐次传入其他国家，从而加快了人类历史演变的进程。
指南针
中华民族很早就发明了航行的眼睛——指南针，有了它，航海、航空、勘察、探险，都迷不了路。
指南针是用什么东西做成的呢？我们的祖先又是怎样发明它的呢？
在知道了磁铁的特性之后，战国时代的人们发明一种叫做司南的磁铁指南仪器。“司”的意思是掌管，司南也就是专门掌管指示南方的仪器。司南的样子像一把汤匙，有一根长柄和光滑的圆底，把它放在一个特别光滑的地盘上以指示方向位置。
这个汤匙是用磁铁制成的，它的磁性南极那一头被雕成长柄以指示方向，它的圆底是重心所在，磨得特别光滑，放在地盘上，只要把长柄轻轻一转，静止下来后长柄所指的方向便是南方。
由于它在使用时必须配有地盘，所以也有人把它叫做罗盘。司南可以说是世界上最早出现的指南针。但由于司南是用天然的磁石磨制成的，在强烈震动和高温的情况下，磁石容易失去磁性，再加上司南在使用时还必须有平滑的地盘，这就显得很不方便。
到了北宋后期（公元11世纪），人们发现钢铁在磁石上磨过之后也会带上磁性，而且比较稳固，于是就出现了人造磁铁。
