在1999年9月18日的表彰研制两弹一星科研专家大会上，中共中央、国务院和中央军委发布决定追授两弹一星元勋奖章，获此殊荣的有七人。有一人是为大家所不熟知的，他的名字叫郭永怀。
郭永怀于1909年4月4日，出生于山东省荣成县西滩郭家村里，是农民的儿子。郭永怀家里世代以务农为主要生计，他的父亲、家族中排行第二的郭文吉，和他的三叔郭文秀都曾读过书，略懂文墨。
尤其是他的三叔郭文秀，读过十几年的书，赶考多次，可惜未能及第，多次赶考失败后，三叔郭文秀灰心丧气，便在村里办了一个初级小学，周围但凡有点条件的适龄儿童，都会去郭文秀办的小学里读书，不为别的，就为能识些字、看懂账本。从小天资聪颖、勤奋好学的郭永怀，在十岁的时候也被父亲送去读书了。
可以说，在三叔郭文秀办的初级小学读的三年，开启了郭永怀教育的启蒙之路。
1922年春天，郭永怀带着父亲给他的学费来到了石岛镇的一所新型学校明德小学读高小，在这里，郭永怀受到了比较正规的教育。也因为郭永怀的勤奋好学和刻苦认真，他在明德小学读书的成绩总是名列前茅。
四年后，郭永怀以非常优异的成绩从明德小学毕业考入了青岛大学附属中学。
1929年夏天，郭永怀从青岛大学附属中学毕业了。面对他想要继续求学的想法，父亲郭文吉和他的三个哥哥都非常支持，表示虽然家中经济不好，但砸锅卖铁也会供郭永怀继续上学。
当时，西滩郭家村只有五十多户人家，大多数读到小学就不再读书了。所以，郭永怀一家支持郭永怀前往平津求学的事情轰动了西滩郭家村。他的父亲和三个哥哥，送行时叮嘱郭永怀：
怀子（郭永怀），你是我们农民的孩子，出门上洋学堂不容易，你可一定要为咱们争气呀。
为了降低开销，郭永怀打算考取公费生。在天津的时候，郭永怀在一位热心山东老乡的帮助下，打听到南开大学会招收数量极少的公费生。随后，郭永怀就以优异的成绩考入了南开大学预科理工班。
当时的预科，学制两年，就相当于高中，但课程多会由大学教授来进行讲解，而选用的教材也是优秀的英文原版，所以，预科班的学生虽然说感觉在读高中，但实际水平是绝对会比一般高中生要高。
在读预科班的两年，郭永怀遇到了数学界老前辈姜立夫先生的高足申又枨先生。在申又枨先生的严格要求下，郭永怀做了大量刁钻的习题，从不敷衍，不仅增强了自己的数学功底，还培养了对数学的浓厚兴趣，为自己后面专门从事空气动力学的理论研究，奠定了扎实的数学基础。
在读预科班的两年，郭永怀还找到了几个志同道合的“寒门子弟”，并和他们一起发起成立了一个特别的读书会，名叫微社，里面共有六个成员，包括了后来成为学者名流的数学家胡世华、经济学家陈振汉等人。
他们每周会举行一次讨论会，大家轮流上台介绍分享自己的学习心得、交流学习经验，在这两年内小小的书会上，并没有讨论过什么高深的学问，但却培养了这些年轻人好学上进的精神。用胡世华先生的原话说：“正是微社培养了我们做学术研究的兴趣。”
在此期间，郭永怀还缩衣减食，向当时的化学系主任邱先生借款，分期偿还，购买了一架照相机，仅仅是为了搞清透镜成像和胶卷感光度等实际知识。
好好的一架照相机，被郭永怀拆的零零碎碎又装回来，拆的零零碎碎又装回来，在不知多少次地反复拆装后，郭永怀终于掌握了有关的知识技术，他还从此立志一定要专修物理。
两年后，郭永怀转入本科，他开始选择自己走的道路了——他选择了物理。当时伙伴们得知消息后，都告诉他：
物理十分难学，而且咱们国家现在这样贫穷落后，你若是学了物理，日后怕连饭碗都难找到啊。
郭永怀丝毫不动摇，他下定决心，一定要积极探索物理的科学真理。
他就读的南开大学没有物理系，其实南开大学本来是有物理系，它是由我国老一辈杰出的物理学家饶毓泰先生创建的，但是很不巧，在郭永怀读预科的时候，饶毓泰先生已经前往德国。
郭永怀在读预科班时，他们的物理课程是由刚从麻省理工学院毕业回国的卢祖治负责，助教是南开大学本科毕业后留校的吴大猷先生。而当郭永怀升入本科时，物理系其实已经不存在了，因为饶毓泰先生不在，卢祖治先生只负责预科，吴大猷先生前往美国留学了。
直到郭永怀打听到电机系有一位顾静薇教授是搞物理学，便立刻投入她的门下。顾静薇教授对郭永怀非常赏识，郭永怀良好的数学基础和孜孜不倦的求学精神，让顾静薇教授非常感动，经常给郭永怀开小灶。就这样，顾静薇教授和郭永怀的师生友谊持续了好几年。
1932年8月，饶毓泰先生回国了，顾静薇教授得知消息，便立刻写信推荐郭永怀前去光学专家饶毓泰先生那进行深造。当然，还有另一个原因，是因为南京大学当时经费紧张，打算缩短学生编制，开始鼓励学生转学。
1933年，饶毓泰先生应聘担任北京大学物理系主任，得知消息后的郭永怀立刻便参加了北京大学的入学考试，在当年9月，如愿进入了北京大学物理系。
在三年级插班学习，后来他还获得了北京大学物理系的奖学金。在饶毓泰教授的指导下，郭永怀的学问突飞猛进，在数学和物理上都造诣颇深。
1935年，在整个物理系成绩名列前茅的郭永怀毕业了，随后，饶毓泰先生留他下来做自己的助教和研究生。在饶毓泰先生的提议下，郭永怀还参与了吴大猷、郑华炽等教授正在进行的“拉曼”效应（拉曼效应）的研究工作。
虽然，郭永怀从事此次研究工作的时间很短，但也使他得到了一些科研实践的锻炼，成为了他今后从事科学研究的开端。
1935年，日本人入侵华北，民族危机一下激发了郭永怀的强烈责任感，他认为：国家孱弱的原因是科学落后，只有先进的科学才能拯救中国。郭永怀还认为，国民党十分腐败无能，将来一定要靠自己来办学校，办研究所，用科学武装热血青年。
1937年7月7日，卢沟桥事变，日军灭亡中国的企图昭然若揭，北京大学、南开大学和清华大学都相继停课，按照国民党政府的决定，南迁前往长沙。
郭永怀则回到了自己的家乡，还在威海中学任教，教授学生们物理和数学，很可惜半年后，日军侵占了威海，威海中学的师生也被迫全部离散。
