¿Cómo es que atribuimos la teoría general de la relatividad a Einstein?

Me parece una pregunta un poco ingenua. Einstein había estado trabajando en este problema durante varios años (desde 1907) y había desarrollado gran parte de la física en 1912. Luchó mucho para encontrar la formulación matemática correcta de su teoría, y finalmente descubrió las herramientas necesarias de la geometría diferencial durante una colaboración con el matemático Grossmann en 1912-1913. Sin embargo, las ideas de Einstein sobre, por ejemplo, el principio de equivalencia ya eran conocidas en la comunidad cuando él y Hilbert finalmente encontraron la formulación correcta en términos de las ecuaciones de campo de Einstein o, alternativamente, la acción de Einstein-Hilbert. Por lo tanto, es natural que la teoría física se considere como de Einstein .

Primero, para hacer eco y profundizar en las respuestas anteriores, Hilbert solo apareció en escena durante los últimos minutos del último acto, por así decirlo.

Einstein dio su primer paso hacia la Teoría General de la Relatividad (RG) en un artículo de 1907 "Relativitätsprinzip und die aus demselben gezogenen Folgerungen" (Sobre el principio de relatividad y las conclusiones extraídas de él), en el que introdujo por primera vez el Principio de equivalencia; más tarde lo llamó "El pensamiento más feliz de mi vida". En 1911 volvió a él en el artículo "Über den Einfluss der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes" (Sobre la influencia de la gravedad en la propagación de la luz) (Este artículo está disponible en traducción al inglés en la colección El principio de la relatividad ) . En ese artículo calculó la curvatura de un haz de luz que pasa cerca del sol, obteniendo la mitad del valor correcto.

Ambos artículos fueron una respuesta a la clara incompatibilidad de la teoría de la gravedad de Newton con la Relatividad Especial.

Einstein continuó trabajando en la teoría después de 1911, y finalmente se dio cuenta de la necesidad de las matemáticas de la geometría diferencial. Siguió una larga serie de artículos en los que Einstein (con la ayuda de Grossmann) superó varios conceptos erróneos. La biografía de Pais Subtle Is The Lord... brinda una discusión técnica detallada del camino que recorrió Einstein.

En junio y julio de 1915, Einstein pasó algún tiempo en Göttingen, dando conferencias sobre su trabajo y manteniendo largas conversaciones con Felix Klein y David Hilbert. En octubre-noviembre de 1915, Einstein superó los obstáculos finales y obtuvo las ecuaciones de campo de GR.

Independientemente, Hilbert obtuvo las ecuaciones de campo, a través de un enfoque algo diferente. (Como señala Pais, Hilbert tuvo que superar sus propios conceptos erróneos, algo diferentes). Durante el mes crucial de noviembre de 1915, Einstein e Hilbert intercambiaron varias cartas. La publicación por Hilbert y por Einstein de las ecuaciones de campo fue casi simultánea (con 5 días de diferencia).

Así que Einstein había hecho toda una serie de avances conceptuales fundamentales, antes de que Hilbert se involucrara en el tema. Hilbert se benefició de las discusiones personales de Einstein. Por cierto, Hilbert también necesitaba una ayuda crucial de Emmy Noether con las matemáticas (de aquí surgió el famoso teorema de Noether sobre las simetrías).

Felix Klein escribió, con respecto a las ecuaciones de campo:

no puede haber una cuestión de prioridad, ya que ambos autores siguieron líneas de pensamiento completamente diferentes hasta el punto de que la compatibilidad de los resultados no parecía asegurada de inmediato.

y el veredicto final de Pais:

Sí creo que Einstein fue el único creador de la teoría física de la relatividad general y que tanto él como Hilbert deberían ser acreditados por el descubrimiento de la ecuación fundamental [es decir, las ecuaciones de campo]

Finalmente, debo mencionar la "disputa de prioridad"; las entradas de Wikipedia "¿Hilbert reclamó prioridad para partes de la relatividad general?" y ¿Desarrolló Einstein las ecuaciones de campo de forma independiente? contener una discusión detallada.

La respuesta de Michael Weiss es excelente. Sin embargo, se necesita alguna aclaración. Los historiadores hasta 1997 volvieron a evaluar la disputa de prioridad y, de la misma manera que Newton creó el cálculo diferencial e integral antes que Leibniz (aunque de forma independiente), Einstein llegó a las ecuaciones de campo correctas antes que Hilbert (semanas antes, no cinco días):

http://www.nytimes.com/1997/11/18/science/findings-back-einstein-in-a-plagiarism-dispute.html

Las ecuaciones publicadas de Hilbert generalmente no eran covariantes, las de Einstein sí lo eran, y le tomó algunas semanas resolverlas. Excelente punto sobre la brillante Emmy Noether (el genio científico menos apreciado del siglo XX). También creo que la pregunta es un poco tonta dado el hecho de que sin las conferencias de Einstein en la Universidad de Gottingen en 1914 y sus numerosas cartas a Hilbert, Hilbert ni siquiera se acerca a encontrar las ecuaciones de campo finales. En cierto modo, el comportamiento de Hilbert durante todo el episodio fue poco ético.

Además, la teoría general de la gravitación de Hilbert (creó la suya propia) está plagada de errores, lo que apunta al hecho de que uno puede ser un genio matemático sin ser necesariamente científico. Su comprensión conceptual de la física era algo deficiente.