东汉时期，有一个小孩子叫张衡。他是奶奶的小尾巴，奶奶走到哪里， 小张衡就跟到哪里，总是缠着奶奶讲故事。
在夏天的晚上，满天的星星像无数颗珍珠撒在夜空。张衡坐在院子里，仰起头，数着天上的星星。一颗，两颗，三颗……一直数到几百颗。
奶奶笑道："傻孩子，天上那么多星星， 一闪一闪的乱动，你能数的清吗？"张衡说："奶奶，我能数清，星星可不是在乱动。您看，这颗星星和那颗星星，总是离那么远。"
爷爷走过来，说："好孩子，你看的很仔细。天上的星星在动，可他们之间的距离是不变的。我们的祖先把星星分成一组一组的，还给他们起了名字。"
爷爷指着北边的天空："你看，天上有七颗连起来的星星，看起来就像一把勺子，叫北斗七星。旁边有颗很亮的星星，叫北极星，北斗七星总绕着北极星转。"
"爷爷说的话是真的吗？"张衡想了又想，一整晚都没睡着，几次起来观察星星。他看清楚了，北斗七星果然绕着北极星慢慢的转。
北斗七星为什么会这样转呢？天一亮，张衡赶紧去问爷爷，爷爷说："这个嘛，我也不知道。"于是，张衡努力读书，想从书里找到答案。
白天，张衡待在书房读书，晚上就观察月亮星辰。慢慢的，他长大了，成了一个精通天文学的人。后来，他还进入朝廷做官，专门研究天文历法。
有一年，金城附近发生了好几次地震，给老百姓带来很大伤害。张衡想："如果能发明一种仪器，能够检测地震发生的方向，该有多好啊！"
于是，张衡记录下全国各地的地震现象，细心的考察和实验。经过常年研究，他终于发明出了能测出地震方向的仪器—地动仪。
地动仪的形状像一个酒坛，四周有八条龙，龙头朝着八个方向。每条龙的嘴里含着一颗小铜珠，龙头下方蹲着一只张大嘴的蛤蟆。哪个方向发生地震，哪个方向的龙头就会张开嘴，将铜珠吐到蛤蟆的嘴里。
张衡的一生，不贪图钱财富贵，只热爱科学研究，为中国天文学、机械技术、地震学的发展做出了很大贡献，后来人们将太阳系中的108号小行星命名为"张衡星"。
北斗星在不同的季节和不同的时间，出现与天空不同的方位，所以古人就根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节：
斗柄指东，天下皆春；斗柄指南，天下皆夏；斗柄指西，天下皆秋；斗柄指北，天下皆冬。
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