从欧洲带来的科学仪器，供官员和学者们参观。到北京不久，就成功地预测了当年10月8日出现的月食，后来又成功地预测了第二年(1624年)9月的月食。此外，他还採用一种罗马关于月食的计算方法，计算出北京子午圈与罗马子午圈的距离。爲此，汤若望完成了测算日食和月食的《交食说》，印刷分赠给众官员并呈送朝廷。1627年夏，由于恶党魏忠贤专权，北京的传教气氛不佳。同时，应教徒王征恳请，汤若望被派往西安接替金尼阁。他在西安城内建立了一座小教堂，除了开展宗教活动外，他始终坚持科学研究和着述工作。1629年，他用中文写了