La necesidad de medir el tiempo con precisión y la puntualidad ya se habían vuelto importantes en el Reino Unido y partes de Europa mucho antes de la llegada del ferrocarril. La Marina británica, por ejemplo, dependía de relojes de arena y luego de relojes para determinar la longitud y la velocidad en el mar, incluso antes de la adopción del cronómetro marino de John Harrison en la década de 1770, que hizo la tarea mucho más precisa. El reloj de Harrison también se ajustó a lo que se conoció como Tiempo Medio de Greenwich (GMT): el promedio anual de la hora en que el Sol cruza el Meridiano Principal en el Real Observatorio de Greenwich, justo enfrente de los Docklands de Londres.
A partir de la década de 1780, el Real Correo Británico comenzó a exigir a sus carteros que usaran relojes ajustados a GMT, y cada oficina de correos debía ajustar sus relojes en consecuencia, aunque el antiguo ‘tiempo local’ o ‘solar’ (establecido por relojes de sol y/o el ‘mediodía solar’) persistió por un tiempo, incluso si los dos estándares a veces diferían hasta diez minutos en el Reino Unido.
No es de extrañar que, cuando las compañías ferroviarias británicas comenzaron a ofrecer servicio interurbano en 1831, publicaran sus horarios tanto en hora local como en GMT, presentando a los pasajeros una confusa variedad de opciones. Solo en 1846 el Great Western Railway adoptó GMT como estándar para todo su sistema, y GMT se convirtió en el estándar legal para todos los ferrocarriles británicos al año siguiente. En una década (1852), casi todo el Reino Unido operaba con la ‘hora del ferrocarril’ o ‘hora de Londres’, transmitida telegráficamente desde el Observatorio de Greenwich a las estaciones de ferrocarril y oficinas de correos de todo el país. Sin embargo, se necesitó la Ley de Definición del Tiempo del Parlamento británico (1880) para hacer de GMT la hora oficial/legal para todas las actividades oficiales en el Reino Unido fuera de Irlanda, que tenía su propia Hora Media de Dublín.
La imposición de la hora del ferrocarril no solo se trataba de reducir la complejidad de los horarios para comodidad de los pasajeros, sino también de la operación segura y eficiente de un mundo tecnológico completamente nuevo. Antes de la expansión de las redes ferroviarias, nunca había sido necesario coordinar de manera segura y fluida tantas partes celulares, y grandes y rápidas, entre y dentro de redes distribuidas en grandes distancias geográficas. En este nuevo mundo, el cálculo correcto de los minutos podía literalmente significar la diferencia entre la vida y la muerte, particularmente en los ferrocarriles estadounidenses de vía única de mediados del siglo XIX, donde los trenes necesitaban llegar a los apartaderos dentro de una ventana de tiempo específica para evitar colisiones con el tráfico que venía en sentido contrario.
Para maximizar el uso de sus costosas inversiones de capital y servir mejor a sus clientes de pasajeros y de carga, las compañías ferroviarias estadounidenses operaban trenes en ambas direcciones en esas líneas únicas, coordinando cuidadosamente los cruces con horarios estrictos, un tiempo estándar para cada línea (generalmente la hora de la ciudad de origen), junto con relojes precisos llevados por ingenieros, conductores y agentes de estación, quienes debían coordinar y ajustar esos relojes con el reloj de la estación en la sede del sistema.
El sistema funcionaba bastante bien, excepto cuando no lo hacía, como, por ejemplo, cuando dos trenes en el Ferrocarril de Providence (Rhode Island) y Worcester (Massachusetts) chocaron de frente en agosto de 1853 porque uno de los relojes de los conductores estaba atrasado y pensó que había tiempo suficiente para llegar a un desvío y apartadero alrededor de una curva ciega antes de que el tren programado en dirección opuesta llegara al mismo punto. 14 personas murieron en ese accidente, y más de 150 en otros accidentes de tren ese mismo año.
Para evitar tales accidentes y la furia pública que los acompañaba, las compañías ferroviarias estadounidenses, al igual que en Gran Bretaña, adoptaron señales de tiempo telegráficas y más vías dobles, lo que redujo la tasa de accidentes incluso cuando el sistema ferroviario estadounidense se convirtió en el más grande del mundo (más de 200,000 millas o 320,000 km) en las décadas previas a la Primera Guerra Mundial (1914-18), posición que aún mantiene.
Sin embargo, esa red en evolución también significaba que los transportistas más grandes, como la Pennsylvania Central o la New York Central en el este, o los transcontinentales occidentales como la Union Pacific o la Great Northern, a menudo operaban de este a oeste a través de regiones donde los tiempos locales/solares variaban hasta media hora, sin mencionar que varios sistemas con sus propios tiempos regionales se cruzaban en terminales principales como Nueva York, St. Louis o Chicago (donde más de 25 compañías ferroviarias separadas se reunían a fines del siglo).
De hecho, todavía en la década de 1870, muchas estaciones de ferrocarril estadounidenses tenían al menos dos relojes, uno que mostraba la hora estándar de la compañía ferroviaria regional y otro para la hora local. Las principales ciudades ferroviarias tenían aún más: Buffalo, Nueva York, por ejemplo, tenía un reloj que mostraba una hora diferente para cada una de las tres líneas ferroviarias principales que convergían allí, además de uno para la hora ‘local’ de Buffalo. Pittsburgh tenía seis.
Este loco mosaico de horas era un gran inconveniente para los pasajeros y el transporte de mercancías que viajaban entre regiones. Para abordar el problema y evitar la aparentemente inminente amenaza de intervención regulatoria federal, los ferrocarriles convocaron una Convención General del Tiempo en 1881 y votaron a favor de adoptar cuatro zonas horarias estándar para los Estados Unidos, con los cambios de hora a intervalos de 15 grados de longitud (aproximadamente equivalentes a la hora que tarda el sol en cruzar ese segmento de la superficie del globo mientras la Tierra gira) de este a oeste comenzando con el meridiano 75 al este de GMT.
Dos años después, al mediodía del domingo 18 de noviembre de 1883 (un día con menos tráfico ferroviario), una bola en la parte superior de la sede de la Western Union Telegraph Company en la ciudad de Nueva York comenzó a caer (un precursor del aún popular evento de Año Nuevo en Times Square), mientras la compañía enviaba una señal simultánea a más de 500 corporaciones ferroviarias indicándoles que reemplazaran sus casi 50 zonas horarias de red con la nueva Hora Estándar del Ferrocarril, convirtiendo así a casi todo el país a la hora del ferrocarril. Sin embargo, se necesitaría legislación federal en 1918 para hacer oficiales las zonas.
Mientras tanto, la expansión global de las líneas de ferrocarril, telégrafo (terrestre y submarino) y barcos de vapor a fines del siglo XIX planteó problemas similares de coordinación y estandarización del tiempo, y en 1884 se reunió la Conferencia Internacional del Meridiano en Washington, D.C., para hacer por el mundo lo que la Hora Estándar del Ferrocarril ya había hecho el año anterior en los Estados Unidos. 25 países enviaron representantes que finalmente acordaron adoptar un sistema de 24 zonas horarias con el Tiempo Medio de Greenwich de Gran Bretaña denominado como 0 grados.
El archirrival de Gran Bretaña, Francia, originalmente se opuso a la adopción del Meridiano de Greenwich, argumentando a favor de un meridiano de París, pero como GMT ya era el estándar para casi tres cuartas partes del transporte marítimo mundial, y como Gran Bretaña ya controlaba gran parte de la red telegráfica submarina mundial en la década de 1880 (ambas partes integrales del Imperio Británico que dominaba el globo), la mayoría de los países se doblegaron a lo inevitable y adoptaron el nuevo sistema, aunque Francia resistió hasta 1911.
Ciertamente, Gran Bretaña ya había estado exportando sus sistemas de comunicación y transporte, así como sus estándares de tiempo (por no mencionar su conocimiento industrial y su inversión financiera), desde principios del siglo XIX, y no solo a sus posesiones coloniales actuales o, en el caso de Estados Unidos, anteriores. Los ingenieros y gerentes británicos, por ejemplo, diseñaron y dirigieron en gran medida las operaciones, la programación y los sistemas de gestión del tiempo para la naciente industria ferroviaria de Japón en la década de 1870 antes de ser reemplazados por personal japonés capacitado por los británicos en la siguiente década, y Japón adoptó oficialmente la hora estándar el 1 de enero de 1888. Los expertos británicos harían lo mismo para la gigantesca red ferroviaria india diseñada y construida en la segunda mitad del siglo XIX, un sistema que transportaba 250 millones de pasajeros al año en 1905.
Sin embargo, sin quererlo, al conectar las regiones dispares y a veces conflictivas del subcontinente, el sistema ferroviario indio (y sus redes telegráficas y postales asociadas) ayudó a crear un sentido de identidad nacional, que dio lugar al movimiento de independencia nacional del siglo XX. Pero incluso después de que la India aseguró su independencia de Gran Bretaña en 1947, la nueva nación autónoma mantuvo la única zona de ‘hora del ferrocarril de toda la India’ establecida en 1905 a 5 horas y media al este de Greenwich, que sigue siendo la Hora Estándar de la India hasta el día de hoy.
Por razones igualmente políticas, cuando los soviéticos tomaron el poder en Rusia (1917-1922), reemplazaron los estándares de tiempo caóticos del vasto Imperio Ruso zarista con el sistema internacional de zonas horarias estándar (basado en GMT). A partir de 1925, la hora de Moscú se convirtió en el punto de referencia para las once zonas horarias de la Unión Soviética, y el Comité del Servicio de Tiempo soviético enviaba una señal de radio diaria (la BBC había comenzado a transmitir sus propias señales de tiempo ‘six-pips’ y el ‘bong’ del Big Ben en 1923/4, ambas todavía en uso hoy) para que los ciudadanos ajustaran sus relojes y relojes de pulsera. Cuando los comunistas chinos tomaron el poder en 1949, sin embargo, se movieron en la dirección opuesta, denominando la Hora Estándar de Pekín para todo el país de aproximadamente 4,800 kilómetros o 3,000 millas de ancho en nombre de la unidad nacional. China sigue operando bajo la misma zona horaria única.
Mientras tanto, gran parte del mundo ya ha pasado de la Hora Media de Greenwich. Como se señaló anteriormente, GMT se basaba en el Tiempo Solar Medio en el Real Observatorio de Greenwich. Pero dado que la rotación de la Tierra, y por lo tanto la posición del sol cuando cruza el Meridiano Principal en Greenwich, ‘fluctúa en tasa en unas pocas milésimas de segundo cada día’ (NIST), los científicos en la era posterior a la Segunda Guerra Mundial comenzaron a buscar un estándar alternativo basado en las frecuencias estables de átomos específicos en lugar de observaciones astronómicas.
Después de experimentos fallidos con amoníaco, en 1967, el segundo se redefinió utilizando un reloj atómico de cesio desarrollado por los físicos británicos Louis Essen (1908-1997) y J. V. L. Parry (1923-1995), y ese segundo se convirtió en la base para una nueva definición ‘atómica’ del tiempo llamada UTC (Tiempo Universal Coordinado), que desde entonces se ha convertido en el nuevo estándar global tanto para campos científicos, técnicos y digitales/informáticos como para la vida cotidiana. Irónicamente, dada la resistencia de los franceses al Meridiano de Greenwich a principios del siglo XX, la UTC ahora es difundida por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) con sede en París.