其实还是在希尔伯特做讲师期间，赫兹便证明了麦克斯韦所预言的电磁 波的存在。回顾起来，希尔伯特认为现代物理的新纪元就是从那时开始的， 接着便是一连串的新发现：伦琴发现Ｘ射线，居里夫妇发现放射性，汤姆森 发现电子等等。在同一时期，普朗克提出了量子理论，爱因斯坦建立了狭义 相对论。短短数十年间，伟大的发现如雨后春笋，数量之多，抵得上以往好 几个世纪。但是作为一个数学家，他感到在物理学家的胜利中还缺少某种秩 序。虽然希尔伯特坚信公理方法可使物理摆脱混乱，但他承认：光靠数学的 力量是解决不了物理问题的。
希尔伯特已经改造了数学，下一步是改造物理学。现在希尔伯特打算对 另一们物理分支开展研究，使它建立在可以接受的数学基础之上。他从气体 运动论转向一个新的领域，这就是初等辐射理论，在这里，物理概念同样直 接引导到积分方程。在随后的两三年内，他发表了一系列论文，以线性积分 方程为工具，推导了初等辐射理论的基本定理，为这些定理奠定了公理化基 础，并证明了他所提出公理的相容性。希尔伯特对辐射理论的处理，实质上 是为他在巴黎提出的将物理学统一成一个整体的途径建立了一个模式。
1912年夏天，庞加莱去世了，终年59岁。人们在问：“究竟谁是活着 的最伟大的数学家？”而希尔伯特早已沉浸于物理学了。
1913年春天，希尔伯特召开了一个物质运动理论的讨论会，次年又要他 的物理学助手组织了一个关于物质结构课题的讨论班。在讨论班上他的助手 用经过提炼的，适合数学家口味的形式向他介绍了随机事件的量子力学。这 年冬季，爱因斯坦获得了研究决定引力场的微分形式的10个系数的相互关系 方面的结果，于11月11日至25日先后向柏林科学院提出了两篇‘广义相对 论’论文；希尔怕特则用了完全不同的，更为直接的方法独立地解决了类似 课题，并于同月20日向哥廷根皇家协会提交了他的论文。然而，功力悉敌并 没有引起优先权的争论。希尔伯特坦然地承认广义相对论这一伟大的思想应 归功于爱因斯坦，认为爱因斯坦理论的漂亮之处在于它的伟大的几何抽象。 希尔伯特还在1915年颁发第3次鲍耶奖时推荐了他。
1913年8月，德国卷入了第一次世界大战。希尔伯特认为战争是愚蠢的， 他这样想并且也这样说，因为指导希尔伯特一生的最高准则就是绝对的正直 和诚实。其他的人们也觉得无法将德国的“粗野”行动同她在科学和艺术上 的成就相协调。德国政府为了对付这种舆论，策划了一个“告文明世界”的 宣言，要它的一批最著名的科学家和艺术家签名，以表示对德皇拥护，克莱 因和希尔伯特在国际上的声望甚高，当然都属被邀之列。
克莱因向来是个极端的爱国主义者，他对宣言的内容不作任何怀疑而签 上了名；希尔伯特则从头到尾地逐句检查了宣言的每一个句子后，因怀疑宣 言上说的并非事实而拒绝签字。
1914年10月15日，《宣言》发表后，他由此而被斥为卖国贼，许多人 甚至不来听他的课了，然而许多人都同情并理解希尔伯特的行动，后来连克 莱因也后悔不该签名。巴黎科学院为此开除了克莱因，但仍让希尔伯特保持 着头衔。
1915年战争在继续进行，一位年轻妇女埃米·娜脱来到哥廷根。她的外 表和举止看起来都不像一位女性——一副粗嗓门，穿着宽松肥大的衣服，像 个强健壮实的洗衣妇，但是她的某些数学学科的坚实基础，正是克莱因和希 尔伯特研究广义相对论所必需的，所以他们都竭力要让她留在哥廷根。然而 当时要为一位女性争取讲师资格是谈何容易呀！“女人怎能当讲师？”“难 道将来大学评议会中允许女人进入？”希尔伯特力排众议地表示：“先生们， 我不认为性别是不能让她当讲师的理由。大学评议会毕竟不是澡堂！”可是 娜脱还是没能取得讲师的资格，希尔伯特只好自己让她留下。有些课用他的 名义开，而实际上由娜脱女士主讲。
1917年，法国著名数学家加斯顿·达布逝世的消息传到了哥廷根，希尔 伯特对达布的数学成就和高尚品德非常敬佩，便立即写了一篇悼文发表在哥 廷根的《通讯》杂志上。一些学生中的不肖之徒竟聚到希尔伯特的住宅前， 要他收回这篇悼念“敌国数学家”的文章。他严词拒绝了这个无理要求，并 向校方提出：除非校方就此事向他道歉，否则他就辞职。校方无奈之下，只 得道歉。
1918年战争结束了，一直呆在战壕里的年轻人开始回到了课堂，但是在 1919年11月8日，希尔伯特又失去了他另外一位挚友——赫维茨。
十、晚年
进入20年代，哥廷根最重要的数学活动就要算是数学俱乐部的活动了。 它每星期定期举行一次讲演集会，是一种不拘形式，没有负责人，没有会员， 也不收取会费的组织，凡是具有博士学位的教授、讲师或者学生都可以自由 地在集会上发表讲演。
在这样的会上，有些新参加的优秀的年轻人目睹着大名鼎鼎的希尔伯特 的思考过程时，时常惊讶地发觉：许多很容易被理解的想法，希尔伯特却理 解得特别慢。他常常听不懂报告人的意思，甚至有时几乎所有到会的人都出 来帮他理解报告人的意思。然而希尔伯特却认为：“我之所以能在教学上做 一点工作，就是因为我总觉得它特别难。在我阅读或听别人讲解某些伺题时， 常觉得它很难理解甚至不可能理解。这时便想，这些问题可否化简些呢？往 往，我终于弄清楚了，这实际上是一个更简单的问题！”
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