中国天文学发展的历史是悠久的。到汉代已有盖天、宣夜和浑天等学派。盖天说认为，天如盖，广场浑天仪雕塑设计加工，盖心是北极，天盖左旋，日月星辰右转。宣夜说认为天无定形，日月星辰"自然浮生虚空之中"，并不附着于"天体"之上。浑天说认为天如蛋壳，地如蛋黄，天地乘气而立，载水而行。
宣夜说后来不幸失传了，盖天、浑天两说并行，竞相争鸣，比较科学的浑天说渐占上风。同时，观测天象的仪器也不断出现，如武帝时洛下闳制造了浑天仪，宣帝时耿寿昌又造了浑天仪，和帝时崔瑗的老师贾逵更制造了黄道铜仪。
张衡采用齿轮系统把浑象和记时用的漏壶联系起来，用漏壶滴出来的水的力量带动齿轮，齿轮带动浑象绕轴旋转，一天一周，与天球同步转动。这样，就可以准确地把天象的变化表示出来，人在屋子里看着仪器，就可以知道某星正从东方升起，某星已到中天，某星就要从西方落下。
漏水转浑天仪是有明确历史记载的世界上架用水力发动的天文仪器。在浑天仪中应用到的齿轮机构和凸轮机构十分复杂，这中间的转动如果不使用逐渐减速的齿轮系统，很难作到。远在一千八百多年前的时候，中国古人就可以造出这样复杂的仪器是很值得自豪的。可惜的是，双鸭山浑天仪雕塑，这套复杂的传动系统因为年代久远没有能够流传下来。
体力学规律说明了天体的运动，证明了宣夜说的基本观点是正确的，然而在古代缺乏理论的证明，只能使它保留在思想领域，成为一种思辩的假说。随着时间的流逝，人们对宣夜说的观点也渐渐淡漠了。唐代天文学家李淳风，在他所著的《晋书·天文志》中保留了宣夜说的资料，大型浑天仪雕塑，才使这一思想得以保存下来它的数据借自浑天说。这是宣夜说在一千多年内不能得到广泛发展的重要原因。宣夜说在这些系统里不会产生日月星辰是否会掉下来的问题。但是人们的思想是很活跃的，盖天说和浑天说都有不少漏洞，特别是日月星辰的运动都各有不同，有快有慢，全不像附在同一个东西上运动，所以在汉代以前就产生了另一种有关天地结构的新思考，
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