在欧洲期间，彼得一世展现了极高的学习热情和开放态度。他在荷兰的萨尔丹造船厂工作，亲手参与船只的建造过程，学习先进的造船技术。随后，他又前往英国，参观了当地的军火工厂和海军演习场地，甚至旁听了英国议会的辩论，深入了解了英国的政治、经济制度及文化教育体系。这些经历极大地开阔了他的视野，为他后来推行的改革提供了重要的理论依据和技术支持。
1698年6月，当彼得一世正在奥地利首都维也纳访问时，俄国国内爆发了射击军的叛乱，他们要求重新拥立索菲娅为沙皇。得知消息后，彼得立即中断了访问，迅速回国镇压了叛乱。他采取了极为严厉的手段，处决了数千名叛军士兵，并将其中一些人的尸体悬挂在索菲娅的窗外，以此作为警告。这一系列强硬措施有效地巩固了他的统治地位，但也暴露了他对反对势力的不容忍态度。
与此同时，彼得一世意识到，短期内实现扩大反土同盟的目标并不现实，转而将注意力转向了北欧。当时，萨克森、丹麦等国与瑞典在波罗的海地区发生了严重的争端，这为俄国提供了介入的机会。1698年8月3日，彼得一世与萨克森选帝侯兼波兰国王奥古斯都二世在乌克兰的拉瓦进行了会面，双方口头达成了一致，共同反对瑞典。由此，俄国、萨克森、丹麦三国结成了“北方同盟”，为俄国争夺波罗的海出海口创造了有利条件。
1699年，彼得一世开始在国内实施一系列重大改革，旨在加强中央集权，提高国家治理效率。他首先在莫斯科成立了市政厅，各地建立了自治署，以改善城市管理和服务。接着，他废除了旧有的领主杜马，这是一个由贵族组成的咨询机构，因其成员对彼得的改革政策持保留甚至反对态度。取而代之的是，彼得设立了由自己信任的人组成的办公厅和枢密院，这些机构成为了国家决策的核心。此外，他还进行了两次地方行政改革，重新划分行政区划，明确了各级政府的职责，确保了中央政策的有效执行。通过这些改革，彼得一世成功地建立起了一个高效、统一的中央集权体制
四、北方战争
1700年7月，俄国与奥斯曼帝国签订了为期30年的《君士坦丁堡和约》，这一条约的签订为彼得一世提供了一个难得的机会，使他可以集中精力对付北方的强敌——瑞典。8月8日，当彼得得知和约已经正式生效后，立即向瑞典宣战。他亲自率领3万大军，迅速包围了瑞典位于波罗的海沿岸的重要据点——纳尔瓦城堡，这标志着长达21年的“北方战争”正式拉开帷幕。
然而，这场战争的开端并不顺利。11月，瑞典国王卡尔十二世在击败了俄国的盟友丹麦后，迅速带领8000名精锐部队赶到纳尔瓦。在风雪交加的恶劣天气条件下，卡尔十二世指挥瑞典军队向数倍于己的俄军发起了猛烈进攻。由于俄军内部号令不一、组织混乱，尽管人数占据绝对优势，但依然难以抵挡瑞典军队的攻势。最终，俄军全线崩溃，几乎全军覆没，超过1.5万名俄军士兵战死，而瑞典方面仅损失了667人。这场惨败不仅让俄国几乎陷入了灭顶之灾，也震惊了整个欧洲。
面对如此沉重的打击，彼得一世并没有灰心丧气。他从失败中深刻认识到俄国军队的软弱涣散和装备的落后。利用瑞典军队深陷波兰战事的有利时机，彼得一世开始大刀阔斧地进行军事改革。他大规模征集新兵，并对他们进行严格的火枪使用训练。同时，他还派遣贵族子弟前往国外学习先进的军事技术和理论，并在国内开设各类军事学校，培养新型军事人才。彼得一世非常重视军官的选拔和任命，他根据才能提拔军官，确保军队的指挥系统更加高效。此外，他还亲自主持制定了许多规章制度和军事条令，使俄军的战斗力迅速提升。
为了弥补上一次战争中军械的损失，彼得一世命令全国每三个教堂交出一口铜钟用于铸造大炮。仅仅一年时间，俄国就铸造了300门大炮，极大地增强了俄军的火力。经过这一系列改革，俄军逐渐成为俄国历史上空前强大的军队。
1702年，彼得一世抓住瑞典军队主力远征波兰、波罗的海沿岸防务空虚的良机，率领大军直奔涅瓦河口，先后攻克了瑞军坚守的诺特堡和宁尚茨堡。这一系列胜利使得涅瓦河流域全部落入俄军手中，俄国在波罗的海的出海口梦想终于得以实现。
1703年5月，彼得一世在涅瓦河口开始兴建彼得堡和克琅施塔得要塞，这两座要塞不仅为俄国提供了一个重要的海上基地，也成为日后俄国北方舰队的中心。
1708年初，瑞典国王卡尔十二世率大军大举进攻俄国。面对来势汹汹的瑞典军队，彼得一世采取了灵活的战略，他命令俄军实施战略退却，同时坚壁清野，以小部队不断袭扰、消耗和疲惫瑞典军队。到了秋天，卡尔十二世为了争取乌克兰的支持，决定南下进攻乌克兰境内的波尔塔瓦要塞，却将离自己只有100公里的后援部队孤立在后方。彼得一世抓住这一机会，亲率俄军发动进攻，成功歼灭了9000余名瑞典士兵，并缴获了大量火炮和辎重。
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