占领亚速后，俄国并没有打通南方的出海口。因为土耳奇不仅占领着亚速海的门户——刻赤，而且它拥有一支强大的海军，统治着黑海。彼得觉得应该向西欧学习，他决定派一个使团到西欧各国考察。
１６９７年，俄国考察使团出发。彼得化名为彼得·米哈依洛夫，以下士身份随同前往。他非常重视学习西方的先进科学技术，自称是“一个寻师问道的学生。”他身高近两米，强壮有力，亲自在造船厂当木匠，学习造船技术。在阿姆斯特丹，他在一家最大的造船厂当学徒，一直干了四个多月，空闲的时候，彼得总是去参观手工工场、博物馆，访问著名的学者、科学家，聘请他们去俄国工作。在伦敦，他考察了英国的国家制度，还出席了国会的会议，参加了王宫的化装舞会。
正当彼得在国外考察时，国内射击军发动兵变，要求立索菲娅为沙皇。彼得闻讯后，急忙赶回国内，残酷地镇压了叛乱，处死了１０００多人。他强迫索菲娅当修女，还把１９５名叛军的尸体吊在她的窗前。
平息叛乱后，彼得开始在俄国进行全面改革。他大力鼓励本国商人和外国商人投资发展工业，先后开办了冶金、纺织、造船等工场２００多家。他又征召大批农奴开凿运河，建设通商口岸，发展商业。
彼得非常重视文化教育，先后开办了工程技术学校、航海学校、造船学校、海军学校等专门学校，派遣留学生到西欧学习。他还创建了博物馆、图书馆和剧院，创办了俄国第一份报纸《新闻报》，由他亲任主编。
彼得又改革了礼仪制度，甚至采取强制性手段，迫使俄国贵族接受西方习俗。彼得１６９８年从国外回来接见贵族时，当场剪掉他们的长胡子，禁止他们下跪，后来又下令禁止穿俄罗斯长袍。彼得鼓励贵族学习西方人的嗜好，要他们头戴撒了香粉的假发，脚穿喇叭口的长统靴，带着妻子儿女参加各种晚会、舞会、进行社交往来等等。
彼得对国家行政机构进行了全面改革。撤消了原来那些守旧无能，臃肿混乱的政权机构，把地方政权完全集中到中央，也就是彼得一人手中，这些改革使俄国皇帝有至高无上的权力，俄国也变成了绝对君主专制的国家。
彼得花了很大力气进行军队的改革。兴办兵工厂，造船、铸炮，改善军队的武器装备。同时，扩大征兵，建立了一支拥有１３０个兵团、２０万士兵的强大陆军和一支拥有４８艘战舰的海军。
在改革过程中，彼得深深感到，过去按门第选用官吏这种制度的腐败，决定打破旧传统，按能力和才干任用各级官吏。这一改革，使一些出身低微的人在政府中升任要职。彼得的第一位总检察长雅古任斯基小时候放过猪，他的亲信大臣、陆军元帅缅西科夫曾经在莫斯科街头卖过肉包子。
改革之后，俄国富强了。彼得又开始为俄国寻取出海口，南方不行，就把眼光投向北方，首要的进攻目标就是瑞典。瑞典是北欧最强大的国家，也是欧洲强国之一，它拥有一支强大的军队。彼得要和瑞典争夺波罗地海是一个非常大胆的决定，是对俄国的一次严重考验。
１７００年秋天，彼得率３万大军包围了瑞典的城堡纳尔瓦。１８岁的瑞典国王查理十二世，先击败了俄国的盟友丹麦，接着带领１万多精兵向俄军发动猛攻。俄军全线崩溃，几乎全军覆没，彼得只身逃回了莫斯科。
惨重的失败没使彼得丧失信心，他利用查理十二世进攻波兰的有利时机，以最大的努力重建军队。
彼得从全国各地征集新兵，加紧训练。没有大炮，他命令每三个教堂交出一口铜钟来铸炮。一年之后，俄国铸出了３００门大炮。１７０３年，俄军再次进攻瑞典在波罗的海沿岸的要塞，占领了尼恩尚茨·纳尔瓦。然后在涅瓦河口附近的科特林岛上修建要塞卡朗施塔特，在叶尼萨利岛上建立彼得——保罗要塞。彼得——保罗要塞地处大涅瓦河、小涅瓦河的汇合点，控制着通向波罗的海的水路。彼得选中这块地方作为未来的首都，使它成为真正的通向欧洲的商口。
１７１２年，彼得在涅瓦河两岸的荒岛上建立了一座新城市，取名为彼得堡，把首都从莫斯科迁到这里。
１７０９年６月２７日，俄国和瑞典的波尔塔瓦展开了规模空前的激战。彼得亲临前线指挥，他的帽子和马鞍都中了枪弹。最后，瑞典溃败，查理十二世逃到土耳奇。后来俄军又多次在波罗地海打败瑞典。１７２１年，双方签订和约，俄国从瑞典手中夺得了芬兰湾、里加湾沿岸的土地，从而解决了北方出海口问题。
１７２１年１０月，俄国枢密院尊称彼得为“大帝”和“祖国之父”，俄国也正式改称“俄罗斯帝国。”
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彼得大帝两次围攻纳尔瓦
１７００年秋天，绵绵细雨下个不停。俄国通往瑞典的大道上，一支军队正踩着泥泞的道路艰难地向前行进。队伍浩浩荡荡，还有１万多辆装满炮弹、粮食的马车，前后有数十俄里长。
这是俄国沙皇彼得一世率军准备大举进攻瑞典，夺取出海口。
部队从莫斯科出发，一路行进了两个月，初冬的时候才到达瑞典在波罗地海沿岸的一个重要城堡纳尔瓦。彼得等队伍集结完毕，立即下令围攻。一连猛攻了两个星期，瑞典军队顽强抵抗，纳尔瓦城堡又非常坚固，俄军的炮弹都快打完了，纳尔瓦依然还在瑞典人手里。
这时，瑞典１８岁的国王查理十二世正亲自率领１万多名瑞典军人，首先击败俄国的盟友波兰和丹麦，然后又以闪电般的速度来到纳尔瓦，增援被围的瑞典军队。
初冬的北欧已经十分寒冷了。天空阴暗低沉，飘着雪花。俄军在纳尔瓦激战了将近一个月，已经疲惫不堪，后边的粮食又供应不上，俄军忍着饥饿伏在战壕里，怨天怨地。瑞典军队在凌晨时分突然发动了攻击，前锋已悄悄摸到了俄军的阵地上。俄军立即乱作一团，有的茫无目标地射击。有的看势头不对，开始逃跑。一个俄国军官忙乱中带领部队渡过涅瓦河，瑞典军队的炮弹正在他们中间开了花，俄军人仰马翻，无数人掉进冰凉刺骨的河水，再也爬不起来了。
这一仗下来，俄军几乎全军覆没，伤亡１万多人，大炮和各种武器全被瑞典人缴获，军官大多数死在了战场上，彼得一世侥幸逃脱。
当瑞典人欢庆自己的胜利时，彼得正在自己的皇宫里考虑如何重建俄国军队，报仇雪耻。
他首先在国内进行了一系列改革，加强了中央政府对地方的控制权。为了向国外购买武器装备，他把赋税提高了４倍，还增加了各种新的税收。对于老百姓来说，几乎没有什么东西可以不缴税的，就连妇女的洗衣盆，死人的棺材，房子的烟囱，人脸上的胡子，都要缴税，甚至连人的眼珠如果不是蓝色而是黑色或灰色，也要缴税。
他又下令全国每２５户农民出一名终身服役的士兵，很快重建了一支拥有２０万人的陆军，他高薪聘请外籍军官到俄国服务，让他们严格训练俄军士兵，提高部队的战斗力。他命令每三座教堂交出一口大钟，很快就铸造了３００门大炮，比在纳尔瓦损失的大炮多３倍。他命令每１万个农民要缴纳一艘战舰的钱，然后又征集全国的工匠加紧建造船只，迅速地造了４０多艘大船和２００多只小船，建立了俄国第一支海军舰队——波罗的海舰队。
一年之后，彼得率领强大的俄国军队向波罗的海进军。这一次，他们首先包围了纳尔瓦附近的尼恩尚茨堡。彼得笑着对部下说：“我要在这里开一桌炮火宴席。”几十门大炮整整轰击了一天，终于将要塞炸开了三个缺口，步兵呐喊着蜂拥而进。瑞典军队抵挡不住，不得不投降，俄军缴获了大批武器弹药。接着彼得又率军攻占了吉诺特要塞。纳尔瓦和尼恩尚茨堡要塞、吉诺特要塞的地理位置成品字形结构，可以互相保护，现在只剩下纳尔瓦城堡了。
彼得坐着军舰，命令士兵倒举瑞典国旗和军旗在纳尔瓦城堡前向瑞典军队示威。守城的瑞典将军戈恩看后不屑一顾地说：“彼得是我手下败将，去年这个时候，他要不是逃得快，早当了我的俘虏。今天却在这里耀武扬威，真是可笑。”第二次纳尔瓦大战开始了。俄国军队首先还是用炮火轰击。１００多门大炮，对准纳尔瓦城猛轰，炮声震天动地。城里的瑞典军队也不甘示弱，用炮火还击，双方炮战整整持续了一天一夜，纳尔瓦的城防工事极为坚固，俄国人毫无办法，瑞典人也被俄军猛烈的炮火吓得心惊肉跳，戈恩感到俄军今非昔比，长期打下去，纳尔瓦终究要被攻破，他决定派人向瑞典国王求援。
瑞典信使一出纳尔瓦，就被俄军抓住，带到彼得面前。彼得看完戈恩给瑞典国王的信，突然有了主意，为什么不将计就计攻破纳尔瓦呢？
他马上召集将军们开会，把自己的计划告诉了他们。几名将军一听，立即大笑，齐声称赞：“陛下真是神机妙算！戈恩怎么也不会怀疑的，我们看着戈恩这个笨蛋怎么上当吧。”数天之后，一队瑞典军队向纳尔瓦开来，他们冲破俄军的包围，来到纳尔瓦城下，戈恩一见援军到来，大喜过望，马上命令士兵打开城门，接援军进城。城门打开了，瑞典援军一进城却对准自己人开火起来，原来这支瑞典援军是俄国人装扮的，这正是彼得妙计，戈恩果然上当了。
城外的俄军一见自己人攻进城内，也像潮水一样向前涌来。俄军想起了一年前自己的耻辱，个个奋勇争先，猛冲猛杀。戈恩见纳尔瓦已经守不住，只得下令投降。
俄军大获全胜，凯旋而归。彼得夺取出海口，打开“朝向欧洲窗户”的计划完成了第一步。
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蒸汽机的真正发明者
你听说过“水壶的故事”吗？故事中说，瓦特小的时候，看见炉子上壶里的水沸腾了。蒸汽把壶盖顶了起来，瓦特从中受到启发，长大后发明了蒸汽机，成为著名的发明家。其实，那只不过是传说而已，瓦特发明蒸汽机并不是他幼时的灵感，而是吸收前人的成果和他个人艰苦努力的结果。
１７３６年，瓦特生于英国造船业发达的格拉斯哥城附近的格里诺克镇。他的祖父和叔叔是机械工人，父亲是造船工人。因为家里穷，瓦特几乎没上过学，但在家庭的影响下，从小就懂得了不少机械制造的知识，培养了制造机械的兴趣。瓦特１８岁那年进格拉斯哥城学习手艺，后来又去伦敦专门学习机械制造业。１７５７年，瓦特到格拉斯格大学当实验员，专门制作和修理教学仪器。大学为瓦特提供了良好的学习与实践的机会。他孜孜不倦地学习，还掌握了德文和意大利文，一有机会就向大学里的教授请教，有时还和他们争论科学技术问题。
１７６３年，外边送到大学里的一台蒸汽机要瓦特负责修理。瓦特和另外几个人详细地研究起来。
这台蒸汽机是一个名叫纽克曼的苏格兰铁匠发明制造的，这在当时是最先进的蒸汽机了。在纽克曼之前，有许多人都对蒸汽当作动力用于生产怀着很大的兴趣。１６８８年，法国物理学家德尼斯·帕潘，曾用一个圆筒和活塞制造出第一台简单的蒸汽机。但是，帕潘的发明没有实际运用到工业生产上。十年后，英国人托易斯·塞维利发明了蒸汽抽水机，主要用于矿井抽水。１７０５年，纽克曼经过长期研究，综合帕潘和塞维利发明的优点，创造了空气蒸汽机。
经过认真研究，瓦特发现纽克曼蒸汽机有许多缺陷，主要是燃料耗费太大，笨拙，应用的范围有限，只能用于矿井抽水和灌溉，瓦特决心造一台比它更好的蒸汽机。
一年之后，瓦特自己制造的蒸汽机开始点火了。但水沸腾起来之后，蒸汽机一动不动，水汽从里面冒了出来，屋子里搞得雾气腾腾，原来蒸汽机漏汽，瓦特的第一次试验失败了。
“我一定能成功！”瓦特相信自己的能力。
但是，大学里并不支持他制造蒸汽机。当时，造一台蒸汽机需要几千英镑，而瓦特一年的工资也才不过３５英镑，他只好向朋友求助。一个经营铁工厂和煤厂，名叫巴克的朋友为他提供经费，给予他很多帮助。当试验眼看就要成功的时候，巴克却突然破产，瓦特又走投无路了。
“瓦特，我给你带好消息了。”正当瓦特在自己的实验室里一筹莫展的时候，好心的巴克却在四处奔走，想法为瓦特寻找支持者。
“什么好消息，快告诉我。”瓦特兴奋起来，感到事情又有希望了。
“伯明翰有一个铁器制造商，叫马太·波尔敦，他答应为你提供经费。”
“他有什么条件？”
“他将为试制蒸汽机提供一切费用，并且维持你的生活，直到这个事业获利为止。你要用蒸汽机专利权的三分之二，作为对他的补偿。”
“好，我同意了！”
瓦特很快赶到伯明翰，在那里，经过反复实践，终于在１７９６年制成了有分离冷凝器的单动式蒸汽机。这种蒸汽机比纽克曼的蒸汽机有显著的优点，可节省７５％的燃料。
瓦特并没满足于已取得的成就，１７８２年，他又成功地制造了联协式蒸汽机。１７８４年，瓦特对它进行了改进，为它增加了一种自动调节蒸汽机速率的装置，使它能适用于各种机械的运动。从此之后，纺织业、采矿业、冶金业、造纸业、陶瓷业等工业部门，都先后采用蒸汽机作为动力了。
１８０７年，美国人富尔把瓦特的蒸汽机装在轮船上，从此，航运中的帆船时代结束了。
１８１４年，英国人史蒂芬把瓦特的蒸汽机装在火车上，陆路运输的新时代开始了。
１９世纪三、四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用，这就是所谓的“蒸汽时代。”
瓦特逝世于１８１９年，后人为了纪念他的伟大发明，把发电机和电动机的功率计算单位称为“瓦特”。现代家庭用的电灯、电暖器、电熨斗的功率都称为“瓦”，那是“瓦特”的简称，也是为了纪念他为人类作出的杰出贡献。
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伟大的科学家牛顿
我们都知道，牛顿是位伟大的科学家。为自然科学的发展做出了巨大贡献。那么，他的成就主要在哪些方面呢？先看看他在天文学方面的贡献。在牛顿之前，哥白尼、布鲁诺、开普勒等人曾经取得了很大成就。牛顿继承并发展了他们的研究成果。牛顿年轻的时候，就相信开普勒提出的行星按照一定轨道运动的理论。但为什么会这样运动呢？他感到一定有种隐藏着的力量在牵着这些行星，使它们不致于脱离轨道，在天空中乱飞。月亮绕着地球运转，一定是有种力在牵着它；一件东西向地面落下，也是因为被这种力吸向地面。经过深入地思考和研究，牛顿发现任何物体都具有吸引力。于是他发现了万有引力定律。这就是：宇宙中的任何物体之间，都存在着相互吸引力；各个物体间吸引力的大小，与物体的大小成正比，与它们之间的距离成反比。牛顿还把这个定律用数学公式表达出来，后来它成为天文学上的基础定律，极大地推动了对天体运动的研究。同时，它对于研究物体的运动，都有普遍意义。
在光学方面，牛顿用三棱镜进行光的实验，把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带。他通过倒置棱镜，又把七色光带综合为白光。这样，就正确解释了白光（即日光）是由有色光组织成的，从而奠定了光谱学的基础。另外，他制成了世界上第一架反射望远镜，能够放大４０倍，通过它，可以看到木�