Двор Карла Фридриха, не поддерживаемый теперь денежными средствами из России, испытывал большие лишения, нуждался даже в самом необходимом, что, несомненно, отражалось и на судьбе сына Анны Петровны. Несмотря на то, что со смертью Анны Петровны и с восшествием на престол Анны Иоанновны отношения герцога Голштинского к России были очень натянутые и даже враждебные, Карл Фридрих всё же твёрдо помнил, что сын его, как родной внук Петра Великого, — единственный, после Елизаветы Петровны, законный наследник русского престола, почему, утешая и ободряя окружающих, часто говаривал им:
—
Иначе смотрели на дело в Петербурге.
Императрица Анна, вступившая на престол, помимо законных наследников Петра, постоянно опасалась их, вследствие чего держала Елизавету под неустанным надзором и вспоминала о существовании голштинского наследника с неудовольствием и озлоблением, называя его даже заочно не иначе, как «чёртушка в Голштинии».
До семилетнего возраста внук Петра I находился на попечении женщин, а потом к нему были приставлены придворные чины из военных — Адлерфельд, Вольф, Бремзен, которые поспешили посвятить маленького принца во все тайны военного искусства, доступные и даже недоступные его уму. Он был произведен в унтер-офицеры; учился ружейным приёмам и маршировке, ходил в караулы и дежурства наравне с другими придворными молодыми людьми и разговаривал с ними только о внешних формах военной службы, отчего с малолетства так к этому пристрастился, что ни о чём другом и слушать не желал.
Парады и разводы войск были его настоящим праздником, поэтому, когда его наказывали, то, в виде высшего лишения, закрывали нижнюю часть окна, откуда можно было видеть происходивший парад. С ним вообще грубые голштинские офицеры, подражавшие во всем внешнем шведскому королю Карлу XII, обращались без церемоний и подчас жестоко, ставя, например, коленями на горох; от такого получасового стояния ноги ребёнка распухали и краснели. Впрочем, к таким наказаниям прибегали лишь после смерти его отца, когда он находился на попечении дяди, епископа Эйтенского.
Мальчик, воспитываемый односторонне, рано огрубел в голштинской военной среде и вместе с тем совершенно проникся исключительными интересами этой службы. Он на всю жизнь, например, сохранил воспоминание о том дне, как наисчастливейшем, когда его произвели из унтер-офицеров в секунд-лейтенанты, считая этот день самым радостным и знаменательным из всего, что ему даже впоследствии пришлось испытать. После этого производства он еще более стал сближаться со старшими товарищами по оружию, требуя от них даже, чтоб они говорили ему
Герцог Голштинский, копируя во всех мелочах Карла XII, являвшегося в глазах разных немецких принцев идеалом воина, желал, чтоб и сын его обладал теми же знаниями, что и шведский король. Поэтому его усиленно обучали богословию и латинскому языку; но что легко далось некогда талантливому Карлу XII, то с трудом усваивал нерасположенный к умственным занятиям Пётр-Ульрих. Богословие ему преподавал пастор Хоземан, а латинский язык ректор кильской латинской школы, господин Юль. Этот Юль вызывал глубочайшую ненависть принца и служил для него предметом постоянных заочных насмешек.
Латинский язык, под руководством нелюбимого сухого педанта-преподавателя, опротивел Петру на всю жизнь, так что даже впоследствии, будучи уже объявлен наследником русского престола и достигнув совершеннолетия, он не выносил в своей библиотеке книг на латинском языке и решительно запрещал их покупать себе.
По смерти отца в1738 году десятилетний принц был взят под опеку дядей, принцем Адольфом, епископом Эйтенским, возведённым впоследствии на шведский престол. В доме дяди воспитание сироты было поставлено в еще худшие условия для его умственного развития, причём носило на себе усиленно-грубый солдатский характер, каковым отличались в то время все маленькие немецкие дворы. Но здесь ему пришлось прожить недолго.
В 1741 году, когда Елизавета Петровна заняла родительский престол, она немедленно вызвала к себе из-за границы родного племянника, которого решила подготовить к обязанностям будущего правителя русского государства и возвести его на престол Петра Великого. Благодаря этому событию четырнадцатилетний Пётр стал одновременно кандидатом на два престола: по родственным связям и договорам отца он считался кандидатом на шведский трон, а по крови матери и желаниям родной тётки он был объявлен наследником русского престола.
VI