朱熹对于古代医学经典《黄帝内经》、著名天文学家张衡的《灵宪》以及历代天文地理知识都有涉猎，特别是对北宋自然科学家沈括名著《梦溪笔谈》钻研尤深，使得《梦溪笔谈》成为其科学思想的来源之一。朱熹著有《参同契考异》，并对一些自然现象进行过实际的考察和研究，如从对高山螺蚌壳的考察去研究地球的变化等，如月用胶泥制作过立体地图。
朱熹学生黄斡在《朱先生行状》中称朱熹“至若天文、地志、律历、兵机，亦皆洞究渊微。”朱熹67岁时曾回忆说：“某自五、六岁，便烦恼道：‘天地四边之外，是什么物事？’见人说四方无边，某思量也须有个尽处。如这壁相似，壁后也须有什么物事。其时思量得几乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”
【 在 zszqzzzf 的大作中提到: 】
: 沈括可以预测下雨的时间，朱熹行吗？
: 有一年大旱，北宋地方官使尽了祈雨方法，就是不下雨。
: 沈括用了五运六气的方法解释了他为什么能正确预测第二天下雨。
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