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地動儀用精銅製成,直徑米,其外形像一個大型酒樽。地動儀裡面有精巧的結構,主要為中間的都柱(相當於一種倒立型的震擺)和它周圍的八道(裝置在擺的周圍的8組機械裝置)。在樽的外面相應地設定8條口含小銅珠的龍,每個龍頭下面都有一隻蟾蜍張口向上。如果發生較強的地震,都柱因受到震動而失去平衡,這樣就會觸動八道中的一道,使相應的龍口張開,小銅珠即落入蟾蜍口中,由此便可知道地震發生的時間和方向。據史料記載,地動儀曾成功地記錄了138年發生在甘肅的一次強烈地震,從而證明了它的準確性和可靠性。在數學方面,張衡研究了圓周率,確定圓周率為。
這一時期最值得提到的是在數學方面的成就,那就是九章算術的成書。作者不詳,九章算術的內容十分豐富,全書採用問題集的形式,收有246個與生產、生活實踐有聯絡的應用問題;九章算術的九章的主要內容分別是:
第一章“方田”:田畝面積計算;
第二章“粟米”:穀物糧食的按比例折換;
第三章“衰分”:比例分配問�