公元1992年5月，考古学者在扬州市西北8公里的邗江县甘泉乡，清理一座东汉早期砖墓时，发现了一件类似于今天的游标卡尺的青铜卡尺。
改青铜卡尺由固定尺和活动尺构成，固定尺上端有一鱼形柄，中间开一导槽，槽内置一能旋转调节的导销，循着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接置一环形拉手，以便便系绳或抓握。
使用时，左手握鱼形柄，右手牵动环形拉手，左右拉动，既可测器物的直径，又可测其深度以及长、宽、厚。只可惜因年代久远，卡上刻度和纪年铭文，都已锈蚀难辨。
而之所以说它是王莽时代的产物，那是因为晚清吴大澄著作《权衡度量实验考》和容庚著作《秦汉金文录》中，都有王莽新朝始建国元年（公元9年）铜卡尺的有关记载，书中共收录卡尺拓本五件。
青铜卡尺
除此之外，在中国历史博物馆和北京艺术博物馆还各收藏一件青铜卡尺，并有计量刻度和纪年铭文，因其均系征集而来，出土地并不像邗江县甘泉乡出土的这件这么明确，而甘泉乡姚湾村，位于汉广陵国郡城西北，这里曾是两汉诸侯王、贵族墓群的丛葬区域所在。所以，青铜卡尺最迟在王莽时代已经发明并运用于实际。
基于此，众多爱好历史穿越的网友，纷纷将这个古老的青铜卡尺，算作了王莽是现代人穿越过去的一个证据。但是，事实真的是王莽从现在穿越，发明了青铜卡尺吗？其实并不是，因为两汉时期的科学与技术，辉煌灿烂，不止青铜卡尺，还有许多都远超你我想象，让我们这些生长在科技时代的现代人，瞠目结舌，赞叹不已！
王莽
造纸术与指南针别的先不说，我们先说说改变改变世界的四大发明中造纸术和指南针。众所周知，造纸术是东汉时代的大宦官蔡伦发明的，但是严格意义上来说，这个说法并不准确。准确的说法应该是，蔡伦是造纸术的改造者。而造纸术的发明时间，起码在蔡伦前100多年。
1933年，考古学者黄文熙在新疆罗布诺尔附近的烽燧遗址中，发现4*10c++m的小纸片，而在纸片的旁边，是公元前49年到公元前8年的木筒。而在这之后的1942年，考古学者石璋如、劳幹，在河西走廊的额济纳河旁的烽燧中，发现两枚公元93年和公元98年，揉成团的纸张，相同年次的木筒也存在。还有1978年，宰陕西扶风前汉古窑中发现的三张被考定为汉宣帝时代的纸片。这些都足以说明，影响世界的造纸术，在前汉时代已经发明，而后汉时代的蔡伦对此进行了改造。
造纸
接着我们再说说指南针，当然指南针的发明，并不在汉朝，而是在以后的宋朝，但是它的前身司南，在两汉时期已经出现，而关于磁石的记载，在要在更久远的以前了。
如《管子》的数篇中“山上又磁石者，其下有金铜。”《吕氏春秋》九卷精通篇就有“慈招铁，或引之也。”《淮南子》中“磁石之引铁”等。至于司南，汉代王充的《论衡》中记载“司南之杓，投之于地，其柢指南。”可见在两汉时期，现在物理中的磁学，已经能够被人民初步运用于生活，进而产生了后面的指南针。
司南
指南车背后的机械技术说到这里，那我们就不能不提一下，跟指南针只有一字之差的指南车。虽然，两者只有一字之差，但是原理却完全不同。关于指南车的记载，最早要追溯到黄帝大战蚩尤时期，但是，这毕竟是上古时期的事情，可信度不高，而真正的指南车，据《宋书》记载，为东汉时期张衡制造。
书中记载“指南车，其始周公所作，一至于秦汉，其制无闻，后汉张衡始复创造。汉末丧乱，其器不存.魏明帝青龙(中令博士马钧又造之”。
晋时崔豹所著《古今注》称三国时扶风人马钧因指南车失传，又重新按古法制成指南车。从这两段史料中，我们可以肯定张衡制成的指南车，在一百多年后马钧又重新制出。
指南车
《宋史·舆服志》中对指南车的结构和各齿轮大小和齿数都有详细记载，可知指南车的内部结构是齿轮装置，与机械运动有关，跟指南针无关。车上人形朝南定向，车型方向转变而木制人形朝南姿态不变，所谓的“车虽回转，所指不移”
当然关于汉朝的机械技术，不仅仅只有一个指南车，还有利用轮带装置提高纺织业效率。宦官毕岚根据虹吸原理发明的引水装置渴乌、翻车，后来发展为龙骨车。极大地增加了土地灌溉效率。《后汉书》记载：又作翻车渴乌，旋于桥西，用洒南北郊路，以省百姓洒道之费。
龙骨车
利用水流力量来自动舂米的水碓，《新论·离车第十一》记载：伏义之制杵臼之利，万民以济。及后世加巧，延力借身重以践碓，而利十倍；又复设机用驴骡、牛马及投水而舂，其利百倍。
两汉时期，炼钢技术渗碳法已经发明，精炼技术有了质的飞跃。杜诗创造发明水排，也就是水力鼓风机，以水力传动机械，使皮制的鼓风囊连续开合，将空气送入冶铁炉，冶铁工业得以迅速发展。
水碓
测量术的成就说完了机械技术，让我们再次回到青铜卡尺的话题，两汉时期的测量术，不仅仅有青铜卡尺。定规、圆规、测尺、测角仪、水准器都已经运用到实际生活中，特别是水流量的正确测定，促进了国家治水技术的进一步发展。
而关于测量术的另一个应用，则是计里程车的发明，跟现在的计程车原理一样，在车上装置两个相对而立的木制人形，按照车轮转动次数，行程满一里击鼓一次。原型在东汉时代画像石上可以看到，等到了西晋，天子的配车，第一辆是指南车，第二辆便是计里程车。
计里程车
浑天仪及天文学两汉时期的测量仪器，除了上面所涉及的，还有一类非常重要的观测仪器，那就是天文方面的观测仪器。最著名的当属张衡根据汉朝前期的天球仪，制造的浑天仪，它是现知的世界上最早的，观测天体运动的精密仪器。利用水的动力追踪天体，同样利用流水力学原理，调节水位高低与水位测量时间，也就是所谓的“漏刻”。
晋书记载：张平子既作铜浑天仪，于密室中以漏水转之，令伺之者闭户而唱之。其伺之者以告灵台之观天者曰“璇玑所加，某星始见，某星巳中，某星今没”，皆如合符也。
又记载：张衡又制浑象。具内外规，南北极，黄赤道。列二十四气，二十八宿，中外星官及日、月、五纬。以漏水转之于殿上室内。星中、出、没与天相应。
浑天仪
而之所以命名为浑天仪，是因为张衡属于浑天家。关于中国宇宙论的主体理论，从汉到晋，至少有浑天、宣夜、盖天、方天、轩天、穹天6种学说，前三中均是汉朝学说，其中浑天和盖天之间争论很大。盖天主张天圆地方，浑天认为天如鸡子，地如中黄。可见当时已经有了初步的地球是圆的的认识。
而观测天文后的实际应用，主要是表现在造历上，进而指导农业生产，虽然以立春、立夏、立秋、立冬及春分、夏至、秋分、冬至为中心的二十四节气，本质上没有什么变化，但汉武帝太初元年，还是制定并颁布了推算更加准确周密的太初历。
张衡
太初历算定一个月的日期为29日又43/81日。接着落下闳、鲜于妄人、耿寿昌等人制作天球仪。而后有刘歆的《三统历》，中国史书上第一部记载完整的历法。然后贾逵改良天球仪，加黄道、最后张衡制作精密的浑天仪。
当然不得不提的是天文学家张衡还发明了地动仪，《后汉书》记载：阳嘉元年，复造候风地动仪。以精铜铸成，员径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，傍行八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中， 覆盖周密无际 。如有地动，尊则振龙，机发吐丸，而蟾蜍衔之。振声激扬，伺者因此觉知。虽一龙发机，而七首不动，寻其方面，乃知震之所在。验之以事，合契若神。
地动仪
最后还有一点，灵帝时期，刘洪发现岁差运动原理，把日月食回归年的长度定为365.2462日，误差为370余秒，并首次给出白道和黄道约成古度6°1′的交角。测出的近点月的长度为27.55476日，和现在的测值27.55455日相差甚微。
对于五星会合周期的测算，刘洪也取得了不错的成果。东汉四分历和乾象历的数值分别为：木星，398.846日和398.880日(误差0.038日和0.004日)；土星，378.059日和378.080日(误差0.033日和0.012日)；金星，584.024日和584.021日(误差0.102日和0.099日)；水星，115.881日和115.883日(误差0.003日和0.005日)；火星，779.532日和779.485日(误差0.405日和0.452日)。
高超的数学能力刘洪之所以能将天文数值算的那么准确，除了精准的观测仪器外，还需要高超的数学能力。不关是天文学需要数学基础，就连国家机能、租税征收、经济生活，无不与数学有关。
而有关古代中国著名的数学书籍，除了传说周朝所遗的《周脾算经》，孙子所著的《孙子算经》外（现在认为是六朝时代所作），最早的就要数两汉时期的《九章算术》了。
《九章算术》不仅最早提到分数问题，也首先记录了盈不足等问题，《方程》章还在世界数学史上首次阐述了负数及其加减运算法则。除此之外，有了首次0的表示，提供了圆与球的相关计算法，求得圆周率为3。等到三国时代，圆周率已经计算值3.14。
九章算术
另外东汉徐岳著作《数术计遗》中，记载有类似于今日算盘构造的计算工具，所以汉朝时，可能已经有了原始的算盘。而今日通用的十进制，在《数术计遗》已经有相应记载：分小中大三种计数方法，小数依十进递进至十万为亿，十亿为兆。中数万万为亿，万万亿为兆，大数万万为亿，亿亿为兆。因此汉朝的最大数字已经发展为万万亿。
炼丹练出来的化学知识《史记·封禅书》记载：丹砂可化为黄金。这是经过燕、齐方士练不老药而起，到汉朝时，已掌握了将普通金属变为贵金属的炼金术，并将起与周易理论、黄老之道结合，形成了中国最古的炼金著作《周易参同契》。
周易参同契
医学知识虽然炼丹发明了炼金术，但是并不能延长人的寿命，延长人的寿命，离不开发达的医学知识。两汉时期，不仅名医辈出，而且医学方面的书籍也非常丰富。
《史记·淳于意传》中记载了25例医疗记录。内含妇人6例，小儿2例。著名的《皇帝内经》也是正在西汉前后整理编集完成。分为《素问》和《灵枢》两部分。《素问》系人体生理、病因、病理等基础医学，以及养生等高深理论。
黄帝内经
《灵枢》则是解刨和针灸等物理疗法。针灸是根据经验，用加热金属针刺激某个刺激点，进而引起特异反应受到治疗的效果。解刨学方面，《汉书》记载有王莽用死囚尸体进行解刨，以便进行医学研究的记录。而《皇帝内经》中的五脏六腑的相关知识，也全部是从解刨中学来的。汉末名医华佗，更是著名的外科圣手，发明麻沸散就是为了做手术用，最后因为要在曹操头上做手术而被杀。
华佗
而汉朝另一名医张仲景，结合自己的行医经验，著有医术结晶《伤寒杂病论》，书中详细记载了各类病症治疗药物处方113例，397法。是中国最古老的临床治疗文献，中国医学最有价值的药物疗法权威著作。其同一病因，症状存在个别差异，药物调和需结合个人体质的医学思想，已经成为中国医学的基本常识。
除了上述的《黄帝内经》和《伤寒杂病论》外，还有一本东汉时期成书的《神农本草经》（这本书跟《黄帝内经》一样伪托古人），是中国最早的实用药物书，书中共计包含植物、动物、矿物365中药物。因为这本《神农本草经》的出现，后世便有了以“本草”为名的体系性的独特学问发达，比如明朝的《本草纲目》等。
结语综上所述，两汉时期的科学技术，辉煌灿烂。而这些惊人的科学技术，从不同的方面，有力的提高了生产力，进而成就了一个繁荣昌盛的汉王朝。
