随后到了核武器研制的关键时刻，1963年国家决定把郭永怀和北京的专业研究队伍直接迁往青海核武器研制基地。那个基地可以真的说的是穷山恶水鸟不拉屎啊!!这个基地位于海拔3800多米的高原地区，气侯变化无常，冬季最低气温零下40度。别说鸟了，试验现场荒凉的寸草不生。加上缺氧和当时物质匮乏，许多研究人员都营养不良高原浮肿，50岁的郭永怀因此显得特别苍老，满头白发。

爆轰物理实验，是突破原子弹技术的重要一环，为了取得满意爆炸模型，郭永怀带领队员反复试验，甚至自己跑到帐篷去搅拌炸药。在多次试验后，郭永怀提出了两路并进，最后择优的办法，一举为第一颗原子弹爆炸，确定了最佳方案，这种方案后来被应用于中国整个第一代武器研制过程。(原子弹外面需要炸药引爆)

1964年10月16日，中国第一颗原子弹装置爆炸试验取得圆满成功，1967年6月17日，中国第一颗氢弹爆炸试验成功。当蘑菇云升起，全体工作人员一片沸腾，但郭永怀却啪嗒瘫晕在试验现场，他实在太累了身边工作人员把他架到临时帐篷里的铁皮床上。带着傲人的成果，他们坐飞机回到北京，哎呀，两手空空可不行，他们带了好多好多哈密瓜给北京的元帅首长们，无名的英雄们受到了不能公开的热烈欢迎。

60年代，查看爆炸成型实验结果，右1郭永怀，右2钱学森

邵春贵：爆炸了以后，我们去接他，到西郊机场去接他们，他们都坐一架飞机回来。带好多哈密瓜，叶剑英都去接，元帅们都去接，都到机场去了，下来握手，那都知道爆炸成功了嘛。

随后郭永怀的目标就是我国第一颗导弹热核武器发射试验。

时间过得飞快，由于是倒叙写这个故事，我们知道，时间的指针，终于要到那一天--1968年12月4日。

在苍茫无人知的青海基地整整呆了两个多月的郭永怀，在试验中发现了一个重要线索。他要急着赶回北京，把这个新得到的数据带到北京。同事们劝他：“晚上不安全，您就明天去吧。”郭永怀笑笑说：“晚上好，睡一觉就到了。”

从青海没有飞机，需要赶到兰州，那里才有机场，他叫人赶紧联系飞机，在兰州换乘飞机的间隙里，他还认真地听取了课题组人员的情况汇报。夜幕降临了，郭永怀终于觉得能休息了，于是登上了飞往北京的飞机。

郭永怀的确在飞机上睡了挺多时间，他太累了，兰州飞往北京需要几个小时。天空从漫天星斗的藏青色的蓝天，慢慢从东边泛起鱼肚白。即将要降落北京机场。看来这一趟还是很顺利的，中途也没遇到什么气流。飞机开始降落，起落架落下，飞行员开始降低高度。2000米、1000米、500米。然而在离地面400多米的时候，飞机突然失去了平衡，开始猛地坠落。飞机从400米高空坠落的时间只有大概不到10秒，完全没有任何让人反应的时间。

根据后来这位唯一的重伤生还者回忆，在飞机开始剧烈晃动的时候，他只听到郭永怀大喊：“我的文件!我的文件!!”随后这位生还者便失去了意识。