公元1992年5月，考古學者在揚州市西北8公里的邗江縣甘泉鄉，清理一座東漢早期磚墓時，發現了一件類似於今天的遊標卡尺的青銅卡尺。
改青銅卡尺由固定尺和活動尺構成，固定尺上端有一魚形柄，中間開一導槽，槽內置一能旋轉調節的導銷，循著導槽左右移動。在活動尺和活動卡爪間接置一環形拉手，以便便繫繩或抓握。
使用時，左手握魚形柄，右手牽動環形拉手，左右拉動，既可測器物的直徑，又可測其深度以及長、寬、厚。只可惜因年代久遠，卡上刻度和紀年銘文，都已鏽蝕難辨。
而之所以說它是王莽時代的產物，那是因為晚清吳大澄著作《權衡度量實驗考》和容庚著作《秦漢金文錄》中，都有王莽新朝始建國元年（公元9年）銅卡尺的有關記載，書中共收錄卡尺拓本五件。
青銅卡尺
除此之外，在中國歷史博物館和北京藝術博物館還各收藏一件青銅卡尺，並有計量刻度和紀年銘文，因其均系徵集而來，出土地並不像邗江縣甘泉鄉出土的這件這麼明確，而甘泉鄉姚灣村，位於漢廣陵國郡城西北，這裡曾是兩漢諸侯王、貴族墓群的叢葬區域所在。所以，青銅卡尺最遲在王莽時代已經發明並運用於實際。
基於此，眾多愛好歷史穿越的網友，紛紛將這個古老的青銅卡尺，算作了王莽是現代人穿越過去的一個證據。但是，事實真的是王莽從現在穿越，發明了青銅卡尺嗎？其實並不是，因為兩漢時期的科學與技術，輝煌燦爛，不止青銅卡尺，還有許多都遠超你我想象，讓我們這些生長在科技時代的現代人，瞠目結舌，讚歎不已！
王莽
造紙術與指南針
別的先不說，我們先說說改變改變世界的四大發明中造紙術和指南針。眾所周知，造紙術是東漢時代的大宦官蔡倫發明的，但是嚴格意義上來說，這個說法並不準確。準確的說法應該是，蔡倫是造紙術的改造者。而造紙術的發明時間，起碼在蔡倫前100多年。
1933年，考古學者黃文熙在新疆羅布諾爾附近的烽燧遺址中，發現4*10cm的小紙片，而在紙片的旁邊，是公元前49年到公元前8年的木筒。而在這之後的1942年，考古學者石璋如、勞幹，在河西走廊的額濟納河旁的烽燧中，發現兩枚公元93年和公元98年，揉成團的紙張，相同年次的木筒也存在。還有1978年，宰陝西扶風前漢古窯中發現的三張被考定為漢宣帝時代的紙片。這些都足以說明，影響世界的造紙術，在前漢時代已經發明，而後漢時代的蔡倫對此進行了改造。
造紙
接著我們再說說指南針，當然指南針的發明，並不在漢朝，而是在以後的宋朝，但是它的前身司南，在兩漢時期已經出現，而關於磁石的記載，在要在更久遠的以前了。
如《管子》的數篇中“山上又磁石者，其下有金銅。”《呂氏春秋》九卷精通篇就有“慈招鐵，或引之也。”《淮南子》中“磁石之引鐵”等。至於司南，漢代王充的《論衡》中記載“司南之杓，投之於地，其柢指南。”可見在兩漢時期，現在物理中的磁學，已經能夠被人民初步運用於生活，進而產生了後面的指南針。
司南
指南車背後的機械技術
說到這裡，那我們就不能不提一下，跟指南針只有一字之差的指南車。雖然，兩者只有一字之差，但是原理卻完全不同。關於指南車的記載，最早要追溯到黃帝大戰蚩尤時期，但是，這畢竟是上古時期的事情，可信度不高，而真正的指南車，據《宋書》記載，為東漢時期張衡製造。
書中記載“指南車，其始周公所作，一至於秦漢，其制無聞，後漢張衡始復創造。漢末喪亂，其器不存.魏明帝青龍(中令博士馬鈞又造之”。
晉時崔豹所著《古今注》稱三國時扶風人馬鈞因指南車失傳，又重新按古法制成指南車。從這兩段史料中，我們可以肯定張衡製成的指南車，在一百多年後馬鈞又重新制出。
指南車
《宋史·輿服志》中對指南車的結構和各齒輪大小和齒數都有詳細記載，可知指南車的內部結構是齒輪裝置，與機械運動有關，跟指南針無關。車上人形朝南定向，車型方向轉變而木製人形朝南姿態不變，所謂的“車雖迴轉，所指不移”
當然關於漢朝的機械技術，不僅僅只有一個指南車，還有利用輪帶裝置提高紡織業效率。宦官畢嵐根據虹吸原理髮明的引水裝置渴烏、翻車，後來發展為龍骨車。極大地增加了土地灌溉效率。《後漢書》記載：又作翻車渴烏，旋於橋西，用灑南北郊路，以省百姓灑道之費。
龍骨車
利用水流力量來自動舂米的水碓，《新論·離車第十一》記載：伏義之制杵臼之利，萬民以濟。及後世加巧，延力借身重以踐碓，而利十倍；又復設機用驢騾、牛馬及投水而舂，其利百倍。
兩漢時期，鍊鋼技術滲碳法已經發明，精煉技術有了質的飛躍。杜詩創造發明水排，也就是水力鼓風機，以水力傳動機械，使皮製的鼓風囊連續開合，將空氣送入冶鐵爐，冶鐵工業得以迅速發展。
水碓
測量術的成就
說完了機械技術，讓我們再次回到青銅卡尺的話題，兩漢時期的測量術，不僅僅有青銅卡尺。定規、圓規、測尺、測角儀、水準器都已經運用到實際生活中，特別是水流量的正確測定，促進了國家治水技術的進一步發展。
而關於測量術的另一個應用，則是計里程車的發明，跟現在的計程車原理一樣，在車上裝置兩個相對而立的木製人形，按照車輪轉動次數，行程滿一里擊鼓一次。原型在東漢時代畫像石上可以看到，等到了西晉，天子的配車，第一輛是指南車，第二輛便是計里程車。
計里程車
渾天儀及天文學
兩漢時期的測量儀器，除了上面所涉及的，還有一類非常重要的觀測儀器，那就是天文方面的觀測儀器。最著名的當屬張衡根據漢朝前期的天球儀，製造的渾天儀，它是現知的世界上最早的，觀測天體運動的精密儀器。利用水的動力追蹤天體，同樣利用流水力學原理，調節水位高低與水位測量時間，也就是所謂的“漏刻”。
晉書記載：張平子既作銅渾天儀，於密室中以漏水轉之，令伺之者閉戶而唱之。其伺之者以告靈臺之觀天者曰“璇璣所加，某星始見，某星巳中，某星今沒”，皆如合符也。
又記載：張衡又制渾象。具內外規，南北極，黃赤道。列二十四氣，二十八宿，中外星官及日、月、五緯。以漏水轉之於殿上室內。星中、出、沒與天相應。
渾天儀
而之所以命名為渾天儀，是因為張衡屬於渾天家。關於中國宇宙論的主體理論，從漢到晉，至少有渾天、宣夜、蓋天、方天、軒天、穹天6種學說，前三中均是漢朝學說，其中渾天和蓋天之間爭論很大。蓋天主張天圓地方，渾天認為天如雞子，地如中黃。可見當時已經有了初步的地球是圓的的認識。
而觀測天文後的實際應用，主要是表現在造歷上，進而指導農業生產，雖然以立春、立夏、立秋、立冬及春分、夏至、秋分、冬至為中心的二十四節氣，本質上沒有什麼變化，但漢武帝太初元年，還是制定並頒佈了推算更加準確周密的太初曆。
張衡
太初曆算定一個月的日期為29日又43/81日。接著落下閎、鮮于妄人、耿壽昌等人制作天球儀。而後有劉歆的《三統曆》，中國史書上第一部記載完整的歷法。然後賈逵改良天球儀，加黃道、最後張衡製作精密的渾天儀。
當然不得不提的是天文學家張衡還發明瞭地動儀，《後漢書》記載：陽嘉元年，復造候風地動儀。以精銅鑄成，員徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊，飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱，傍行八道，施關發機。外有八龍，首銜銅丸，下有蟾蜍，張口承之。其牙機巧制，皆隱在尊中， 覆蓋周密無際 。如有地動，尊則振龍，機發吐丸，而蟾蜍銜之。振聲激揚，伺者因此覺知。雖一龍發機，而七首不動，尋其方面，乃知震之所在。驗之以事，合契若神。
地動儀
最後還有一點，靈帝時期，劉洪發現歲差運動原理，把日月食迴歸年的長度定為365.2462日，誤差為370餘秒，並首次給出白道和黃道約成古度6°1′的交角。測出的近點月的長度為27.55476日，和現在的測值27.55455日相差甚微。
對於五星會合週期的測算，劉洪也取得了不錯的成果。東漢四分曆和乾象曆的數值分別為：木星，398.846日和398.880日(誤差0.038日和0.004日)；土星，378.059日和378.080日(誤差0.033日和0.012日)；金星，584.024日和584.021日(誤差0.102日和0.099日)；水星，115.881日和115.883日(誤差0.003日和0.005日)；火星，779.532日和779.485日(誤差0.405日和0.452日)。
高超的數學能力
劉洪之所以能將天文數值算的那麼準確，除了精準的觀測儀器外，還需要高超的數學能力。不關是天文學需要數學基礎，就連國家機能、租稅徵收、經濟生活，無不與數學有關。
而有關古代中國著名的數學書籍，除了傳說周朝所遺的《周脾算經》，孫子所著的《孫子算經》外（現在認為是六朝時代所作），最早的就要數兩漢時期的《九章算術》了。
《九章算術》不僅最早提到分數問題，也首先記錄了盈不足等問題，《方程》章還在世界數學史上首次闡述了負數及其加減運算法則。除此之外，有了首次0的表示，提供了圓與球的相關計算法，求得圓周率為3。等到三國時代，圓周率已經計算值3.14。
九章算術
另外東漢徐嶽著作《數術計遺》中，記載有類似於今日算盤構造的計算工具，所以漢朝時，可能已經有了原始的算盤。而今日通用的十進制，在《數術計遺》已經有相應記載：分小中大三種計數方法，小數依十進遞進至十萬為億，十億為兆。中數萬萬為億，萬萬億為兆，大數萬萬為億，億億為兆。因此漢朝的最大數字已經發展為萬萬億。
煉丹練出來的化學知識
《史記·封禪書》記載：丹砂可化為黃金。這是經過燕、齊方士練不老藥而起，到漢朝時，已掌握了將普通金屬變為貴金屬的鍊金術，並將起與周易理論、黃老之道結合，形成了中國最古的鍊金著作《周易參同契》。
周易參同契
醫學知識
雖然煉丹發明了鍊金術，但是並不能延長人的壽命，延長人的壽命，離不開發達的醫學知識。兩漢時期，不僅名醫輩出，而且醫學方面的書籍也非常豐富。
《史記·淳于意傳》中記載了25例醫療記錄。內含婦人6例，小兒2例。著名的《皇帝內經》也是正在西漢前後整理編集完成。分為《素問》和《靈樞》兩部分。《素問》系人體生理、病因、病理等基礎醫學，以及養生等高深理論。
黃帝內經
《靈樞》則是解刨和針灸等物理療法。針灸是根據經驗，用加熱金屬針刺激某個刺激點，進而引起特異反應受到治療的效果。解刨學方面，《漢書》記載有王莽用死囚屍體進行解刨，以便進行醫學研究的記錄。而《皇帝內經》中的五臟六腑的相關知識，也全部是從解刨中學來的。漢末名醫華佗，更是著名的外科聖手，發明麻沸散就是為了做手術用，最後因為要在曹操頭上做手術而被殺。
華佗
而漢朝另一名醫張仲景，結合自己的行醫經驗，著有醫術結晶《傷寒雜病論》，書中詳細記載了各類病症治療藥物處方113例，397法。是中國最古老的臨床治療文獻，中國醫學最有價值的藥物療法權威著作。其同一病因，症狀存在個別差異，藥物調和需結合個人體質的醫學思想，已經成為中國醫學的基本常識。
除了上述的《黃帝內經》和《傷寒雜病論》外，還有一本東漢時期成書的《神農本草經》（這本書跟《黃帝內經》一樣偽託古人），是中國最早的實用藥物書，書中共計包含植物、動物、礦物365中藥物。因為這本《神農本草經》的出現，後世便有了以“本草”為名的體系性的獨特學問發達，比如明朝的《本草綱目》等。
結語
綜上所述，兩漢時期的科學技術，輝煌燦爛。而這些驚人的科學技術，從不同的方面，有力的提高了生產力，進而成就了一個繁榮昌盛的漢王朝。
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