Thời kỳ Hán Chương Đế trị vì, tình hình chính trị Đông Hán tương đối ổn định. Tới khi Hán Chương Đế mất. con là Hán Hoà Đế nối ngôi, mới lên mười tuổi, Đậu Thái Hậu lâm triều chấp chính để anh là Đậu Hiến nắm đại quyền trong triều, vương triều Đông Hán bắt đầu đi xuống.
Trong thời kỳ này, xuất hiện một nhà khoa học nổi tiếng là Trương Hành.
Trương Hành quê quán ở Nam Dương. Năm mười bảy tuổi, ông rời quê hương, lần lượt đến Trường An và Lạc Dương, cần cù học tập trong nhà Thái học. Lúc đó, Trường An và Lạc Dướng đểu là các đô thị phồn hoa, vương công quý tộc ỏ những nơi đó sống cuộc đời kiêu xa dầm dật. Trương Hành thấy hiện tượng đó rất ngang tai chướng mắt, liền viết hai tác phẩm “Tây kinh phu” và “Đông kinh phú” (Tây kinh là Trường An, Đông kinh là Lạc Dương) để châm biếm. Theo kể lại, để hoàn thành hai tác phẩm đó. ông đã dày công quan sát và suy nghĩ, sửa đi sửa lại nhiều lần trong mười năm mới công bố. Đủ thấy, tinh thần nghiên cứu và trước tác của ông là hết sức nghiêm túc.
Nhưng sở trường của Trương Hành không phải là văn học. Ông đặc biệt ham thích nghiên cứu toán học và thiên văn học. Triều đình thấy Trương Hành là người có học vấn, liền triệu ông lên kinh làm quan, lúc đầu làm lang trung, sau làm thái sử lệnh và phụ trách quan sát thiên văn. Công việc này rất phù hợp vỏi hứng thú nghiên cứu của ông.
Qua quan sát nghiên cứu, ông đoán định Trái đất là hình tròn, Mặt trăng có ánh sáng là do phản chiếu ánh sáng của Mặt trời. Ông còn cho rằng trời giống như vỏ trứng gà, bao bọc xung quanh Trái đất. Trái đất giống như lòng đỏ trứng gà ở trung tâm của trời. Nhận thức đó tuy không hoàn toàn chính xác, nhưng trước đây một ngàn tám trăm năm mà đã có được kiến giải như vậy, thì thật đáng kính phục.
Không chỉ như vậy, Trương Hành còn chế ra một dụng cụ đo thiên văn bằng đồng, gọi là “hỗn thiên nghi”, ngoài mặt có khắc các hiện tượng thiên văn như Mặt trời, Mặt trăng và tinh tú. Theo kể lại “hỗn thiên nghi” đó giúp người ta thấy rất rõ ràng sao nào mọc từ phía đông, sao nào lặn ở phía Tây.
Khi đó thường xảy ra động đất có khi một năm một lần, có khi một năm hai lần. Những lần động đất lớn, gây ảnh hưởng tai hại tới mười mấy quận, tường thành và nhà cửa sụp đổ, người và gia súc chết hại rất nhiều. Nhưng không ai biết cách dự báo và đề phòng ra sao.
Vua chúa phong kiến và nhân dân nói chung đều coi động đất là điểm dữ do trời giáng xuống, nên lưu truyền rất nhiều loại đồn đại, lừa bịp làm xao xuyến lòng người.
Nhưng Trương Hành không tin vào thần thánh và các tà thuyết. Ông theo dõi, ghi chép đầy đủ mọi hiện tượng trong các lần động đất, rồi dày công nghiên cứu, thí nghiệm, phát minh ra một cỗ máy đo đạc và dự báo động đất, gọi là: “địa động nghi’.
Địa động nghi (máy đo động đất) được chế bằng đồng đen, hình dáng giống như một vò rượu, xung quanh có tám con rồng, đầu rồng hướng ra tám phương. Trong miệng mỗi con ngậm một quả cầu bằng đồng. Dưới đầu mỗi con rồng, có một con cóc há miệng chờ sẵn. Khi động đất xảy ra ở phương nào thì con rồng quay đầu về phương bị chấn động đó, há miệng ra nhả quả cầu đồng rơi vào miệng con cóc phía dưới, phát ra tiếng kêu vang, báo cho người ta biết phương phát sinh động đất.
Một ngày tháng 2 năm 138, trên địa động nghi của Trương Hành, con rồng hướng về phương tây đột nhiên há miệng, làm rơi quả cầu đồng xuống miệng cóc. Theo thiết kế của Trương Hành, đó là tín hiệu báo có động đất ở hướng Tây.
Nhưng ở Lạc Dương hôm đó không hề có dấu hiệu động đất, cũng không nghe nói vùng phụ cận có động đất. Vì vậy, một số người bàn tán sôi nổi, nói địa động nghi của Trương Hành chỉ là một trò bịp, thậm chí có người còn cho rằng Trương Hành cố tình bịa chuyện, gây hoang mang.
Mấy ngày sau, có ngựa hoả tốc về báo cáo với triều đình là ở Kim Thành, Lũng Tây cách Lạc Dương hơn một ngàn dặm có động đất lớn làm lở sụt cả núi, lúc đó .mọi người mới tin phục.
Nhưng lúc đó, những kẻ nắm quyền trong triều đình đều là hoạn quan và ngoại thích, những người có tài nấng như Trương Hành không những không đưdc trọng dụng mà còn bị bài xích và đả kích. Khi Trương Hành làm chức thị trung, được gần hoàng đế, bọn hoạn quan sợ Trương Hành vạch rõ với hoàng đế sự dốt nát của chúng, nên gia sức gièm pha, nói xấu Trương Hành. Vì vậy, ông bị điều khỏi kinh thành, đến Hà Giang làm quốc tướng.
Trương Hành bị bệnh mất vào năm sáu mươi mốt tuổi. Ông đã lưu lại thành tựu rực rỡ trong lịch sử khoa học Trung Quốc.