早年生活
李冶进士出身,任钧州(今河南禹县)知事。晚年居元氏(今河北元氏)封龙山,从学者甚众。着有《测圆海镜》、《益古演段》,对中国古代代数方法天元术(中国古代建立数学高次方程的方法)有重要贡献,是我国流传至今的最早的天元术着作。父亲李遹为大兴府推官。李遹是位博学多才的学者,曾在大兴府尹胡沙虎手下任推官,母亲姓王。李冶有两个同父异母的弟兄,兄名澈,刘氏所生;弟名滋,崔氏所生;还有两个同胞姐妹。李冶原名叫李治,因为朝廷禁止平民和古代帝王同名,而他的名字又和唐高宗的名字相同,于是就减去了一个点,改名叫李冶。李冶自幼聪敏,喜爱读书,曾在元氏县(今河北省元氏县)求学,对数学和文学都很感兴趣。《元朝名臣事略》中说:'公(指李冶)幼读书,手不释卷,性颖悟,有成人之风。'
李冶出生的时候,金朝正由盛而衰。章宗即位(1190)后,官僚政治日趋腐败。由于管理不善,酿成了连年水灾。再加上对外战争及任意挥霍,金朝出现了财政危机,于是滥发纸币,致使物价飞涨,国虚民穷。泰和八年(1208),金章宗病死,卫绍王允济即皇帝位。这时蒙古军队加紧向金朝进攻,腐朽的金朝内已潜伏着亡国的危机。李遹的上司胡沙虎是一个深得朝廷宠信的奸臣,'声势炎炎,人莫敢仰视',动辄打骂同僚,欺压百姓,甚至'虐杀不辜'。李遹见他无恶不作,常常据理力争,置个人生死祸福于度外。只因为官谨慎,才免遭毒手。李遹为了防备不测,便把老小送回故乡栾城。这时李冶正是童年,他没有随家人回乡而独自到栾城的邻县元氏求学去了。至宁元年(1213),由于胡沙虎篡权乱政,李遹被迫辞职,隐居阳翟(今河南禹县),从此不再过问政事。他吟诗作画,在当地颇有名声。
父亲的正直为人及好学精神对李冶深有影响。在李冶看来,学问比财富更可贵。他说:'积财千万,不如薄技在身',又说:'金璧虽重宝,费用难贮蓄。学问藏之身,身在即有余。'他在青少年时期,对文学、史学、数学、经学都感兴趣,曾与好友元好问外出求学,拜文学家赵秉文、杨云翼为师,不久便名声大振。
1230年,李冶在洛阳考中词赋科进士,正大七年(1230),李冶赴洛阳应试,被录取为词赋科进士,时人称赞他'经为通儒,文为名家'。同年得高陵(今陕西高陵)主簿官职,但蒙古窝阔台军已攻入陕西,所以没有上任。接着又被调往阳翟附近的钧州(今河南禹县)任知事,为官清廉、正直。
北渡避难
1232年,钧州城被蒙古军队攻破。李冶不愿投降,只好换上平民服装,北渡黄河避难。这是他一生的重要转折点,将近50年的学术生涯便由此开始了。
李冶北渡后流落于山西的忻县、崞县之间,过着'饥寒不能自存'的生活。一年以后(1233),汴京(今河南开封)陷落,元好问也弃官出京,到山西避难。1234年初,金朝终于为蒙古所灭,李冶与元好问都感到政事已无可为,于是潜心学问。李冶经过一段时间的颠沛流离之后,定居于崞山(今山西崞县)的桐川。1234年初,金朝终于为蒙古所灭。金朝的灭亡给李冶生活带来不幸,但由于他不再为官,这在客观上使他的科学研究有了充分的时间。他在桐川的究工作是多方面的,包括数学、文学、历史、天文、哲学、医学。其中最有价值的工作是对天元术进行了全面总结,写成数学史上的不朽名着——《测圆海镜》。他的工作条件是十分艰苦的,不仅居室狭小,而且常常不得温饱,要为衣食而奔波。但他却以着书为乐,从不间断自己的写作。据《真定府志》记载,李冶'聚书环堵,人所不堪',但却'处之裕如也'。他的学生焦养直说他:'虽饥寒不能自存,亦不恤也',在'流离顿挫'中'亦未尝一日废其业'。经过多年的艰苦奋斗,李冶的《测圆海镜》终于在1248年完稿。它是我国现存最早的一部系统讲述天元术的着作。定居讲学
1251年,李冶的经济情况有所好转,他结束了在山西的避难生活,回元氏县封龙山定居,并收徒讲学。李冶的学生越来越多,家里逐渐容纳不下了,于是师生共同努力,在北宋李遹读书堂故基上建起封龙书院。李冶在书院不仅讲数学,也讲文学和其他知识。他呕心沥血,培养出大批人才,并常在工作之余与元好问、张德辉一起游封龙山,被称为'龙山三老'。1257年在开平(今内蒙古正蓝旗)与金朝遗老窦默、姚枢、李俊民等多人接受忽必烈召见,又派董文用专程去请李冶,说:'素闻仁卿学优才赡,潜德不耀,久欲一见,其勿他辞。'同年五月,李冶在开平(今内蒙古正蓝旗)见忽必烈,陈述了自己的政治见解:'为治之道,不过立法度、正纪纲而已。纪纲者,上下相维持;法度者,赏罚示惩劝。'在谈到人才问题时,他说:'天下未尝乏材,求则得之,舍则失之,理势然耳。'最后,他向忽必烈提出'辨奸邪、去女谒、屏馋慝、减刑罚、止征伐'五条政治建议,得到忽必烈的赞赏。
李冶会见忽必烈之后,回封龙山继续讲学着书,于1259年写成另一部数学着作——《益古演段》。1260年,忽必烈即皇帝位,是为元世祖。第二年七月建翰林国史院于开平,聘请李冶担任清高而显要的工作——翰林学士知制诰同修国史。但李冶却以老病为辞,婉言谢绝了。从时代背景及李冶思想分析,他拒绝应聘的原因有二。第一,蒙古统治者没有接受李冶'止征伐'的建议,而是大举攻宋,从而引起李冶不满;第二,忽必烈初登帝位,其弟阿里不哥不服,起兵反抗,蒙古统治区陷入连年内战。李冶是不愿在这种动荡的局势下作官的。他说:'世道相违,则君子隐而不仕。'
忽必烈降服阿里不哥、平定蒙古内乱后,再召李冶为翰林学士知制诰同修国史。李冶于至元二年(1265)来到燕京(今北京),勉强就职,参加修史工作。但他不久便感到翰林院里思想不自由,处处都要秉承统治者的旨意而不能畅所欲言。因此,他在这里工作一年之后便以老病辞职了。李冶是个追求思想自由的人,尤其不愿在学术上唯命是从。他说:'翰林视草,唯天子命之;史馆秉笔,以宰相监之。特书佐之流,有司之事,非作者所敢自专而非非是是也。今者犹以翰林、史馆为高选,是工谀誉而善缘饰者为高选也。吾恐识者羞之。'
李冶辞职后一直在封龙山下讲学着书。他在晚年完成的《敬斋古今黈(音tǒu)》与《泛说》是两部内容丰富的着作。《泛说》一书今已不存,据《元朝名臣事略》中引文及书名判断,《泛说》是记录李冶对各种事物见解的随感录。《敬斋古今黈》则是李冶的读书笔记,'上下千古,博极群书',在文史方面颇有独到见解。另外,李冶作过不少诗,其中有五首保存在《元诗选癸集》中。从这些诗来看,李冶的文学造诣相当深。李冶还着有《文集》40卷与《璧书丛削》12卷,均已失传。1279年,李冶病逝于元氏。李冶在数学上的主要成就是总结并完善了天元术,使之成为中国独特的半符号代数。这种半符号代数的产生,要比欧洲早三百年左右。他的《测圆海镜》是天元术的代表作,而《益古演段》则是普及天元术的着作。随着高次方程数值求解技术的发展,列方程的方法也相应产生,这就是所谓'开元术'。在传世的宋元数学着作中,首先系统阐述开元术的是李冶的《测圆海镜》。李冶一生着作虽多,但他最得意的还是《测圆海镜》。他在弥留之际对儿子克修说:'吾平生着述,死后可尽燔去。独《测圆海镜》一书,虽九九小数,吾常精思致力焉,后世必有知者。庶可布广垂永乎?'
李冶的数学研究是以天元术为主攻方向的。这时天元术虽已产生,但还不成熟,就像一棵小树一样,需要人精心培植。李冶用自己的辛勤劳动,使它成长为一棵枝叶繁茂的大树。
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