The Essential Paradigm Shift

Phyllis Creighton and Derek Paul
revised edition, February 2020


Earth’s biosphere faces unprecedented threats from the destructive effects of civilization — warring, wastefulness, consumerism, burgeoning population, overexploitation of natural capital, and blindness of humankind toward the living system of which it is part. Failure to change course will spell disaster only too soon. Thus a new basis for policy making is imperative, and it must be grounded in a holistic way of thinking, to replace the paradigm that has underpinned thinking in the western world for more than three centuries.

What is that old paradigm? Faith in reason, science, and technology took hold during the Renaissance and the Age of Enlightenment, leading to an assumption of progress as their inevitable reward. The paradigm of that past era, which still holds sway, posits economic growth and the concomitant technological advances as measures of the desired progress. It has not only fostered materialism and the present wasteful consumerism, but has led recently to the concentration of wealth and power in corporations and fewer and fewer hands, with rising economic inequality. Collectively, we are depleting Earth by the consumption annually of more resources than Earth can supply, and by accelerated extinction of species. We need a new conception of progress.1 Men have shortsightedly ridden roughshod over nature for too long.2 Seeing it as an externality to dominate and use, they exhaust its resources through greed and wanton warring. This human drive for mastery has left us an ecologically threatened planet in the throes of disintegration.

The risk of ecosystem collapse3 is matched by prophetic scientific insights: if a living system such as the ecosphere is allowed to reach a state of too great disorder, death will ensue. Social stress, strife, and violence compound the breakdown. Regionally or globally, such disorder can mean death on a large scale.4

The paradigm changes

For all of the above reasons, the old paradigm must be abandoned. Sound thinking and policy must be based on a realistic awareness that all living things are linked in a web of life.5 Human life, dependent on the water, air, and land of the biosphere, is interlinked with plants and creatures. The new paradigm must be interconnectedness — the web of life — and it dictates justice for Earth and humanity as the moral imperatives for the renewal required by our present peril. Consonant with hard science and ethics — being grounded in conscience and scientific principles — this holistic paradigm centred on life provides the framework we need. The meaningful question when choosing policy is: will it sustain, enrich, and enhance life and its variety, or will it be harmful or destructive? Honest searching is needed to find good answers, which is never easy.

Analytical reason and intuitive, emotional, and moral insights are needed for the thinking demanded by the present crisis. Our approach to policy-making must be visionary and focused on Earth and life. It must provide equitably and inclusively for both short- and long-term interests of living things and of humanity – all nations, peoples, races, and both genders. At this juncture, we need the broadest application of mind and energies.

To achieve the essential changes, we must also end the paucity of women’s voices in the world’s top decision-making bodies. By bent and by socially framed roles, women are most often inclined towards nurturing and sustaining life. Governance frames policy making. Most parliaments, the U.S. Congress, the White House, the Pentagon, the CIA, NATO’s hierarchy, the UN Security Council, the UN General Assembly, and the Vatican operate in male-dominator mode. What is needed is a partnership mode. A commitment to such partnership was in fact made at the 1995 Beijing Conference.6 It was reinforced by the UN Security Council’s adoption on 31 Oct. 2000 of Resolution 1325 on Women, Peace and Security, which mandates increased representation of women at all decision-making levels in national, regional, and international institutions and mechanisms for the prevention, management, and resolution of conflict. The climate crisis—with increased weather turbulence, floods, desertification, wildfires—will have greater impact on women, given their biological and socio-economic roles and vulnerabilities. Women’s issues and insights must be truly represented by their voices. The failure to achieve equity in any significant measure is a sobering sign and it impedes the framing of policy appropriate to the Earth’s predicament.

Guided by the new paradigm

The new paradigm would replace all the features of the old paradigm listed above and would focus on the central theme of supporting the web of life in all its diversity. Regarding nature as an externality subject to human autocracy has proved neither benign nor sustainable. The world is inching towards misery: rising greenhouse gas emissions; the culture of war, fueled by the cult of oil, with arms industries driving aggression, and ongoing violent conflicts; women’s lack of education, indeed suppression, and denial of basic necessities to children; unfair trade policies; wasteful destructive agriculture, fishing, and forestry practices, as well as misuse of the global commons; the use of inappropriate technology; disease; punitive, unfair justice systems. The web of life is the paradigm needed for thinking about the nexus of people, the environment, economy, and society. It predicates our responsibility to live by an ethic of care for the natural world, our fellow human beings, and all living creatures, since they inhabit Earth by the same right as we do. Economics and use of finite resources must be undertaken as if both Earth and people matter. The protection of biodiversity — the riches of plants and other species – and of ecosystems is crucial. So too is social justice — ensuring that the basic needs of all for food, clean water, shelter, health care, and education are met. Stewardship and the common good are imperatives of interconnectedness.

By adopting this paradigm, the world might have a better, longer future. That future would be achieved by adopting a strong, realistic, life-enhancing strategy to: reduce greenhouse gas emissions quickly; guarantee the common security of nations; foster transition to democratic society in the dictatorships; abolish armaments step by step, except in so far as international policing not relying on violence remains necessary in a crowded world; publicly fund the restoration and enrichment of natural capital, and infrastructure worldwide; rein in greed; distribute wealth fairly; restrain and reverse world population growth through universal education; replace biased trading rules with equitable trade policies; ensure children are well fed worldwide; institute an equitable international loan system; develop sound agricultural, fishing, and forestry practices, and enforce and enlarge their reach in the world community; extend medicare until it is instituted everywhere; restore the integrity of the global commons; and establish restorative justice. None of these objectives is impossible. All are economically and societally desirable and practicable. And their success can be measured through an index or indices of well-being (for the human population) and ecological footprint data7 (for the ecosphere).

The way ahead

Though they may not have spelled out this holistic paradigm, many people have adopted it, as what they say and do shows. Such people are to be found among adherents of all the great religions, and also among environmentalists, organic farmers, and peace activists. You will find them in grass roots organizations — groups such as those working to reduce greenhouse gas emissions, people struggling to oppose corporate domination wherever it diminishes human rights, harms the environment, or undercuts social justice, as well as in the medical and helping professions. One practical way forward is therefore to join with them and learn from them. Governments and corporate leaders need to focus policy and action on the paradigm and build on the achievements of those already paving the way. There is good news already in print.


1 Robert Bateman, in Thinking Like a Mountain (Toronto: Penguin, 2000) p.ix, writes: “The speed and volume of new discoveries have “imprinted on us the idea that endlessly accelerating growth and technological change are good in themselves. We’ve indentured ourselves to the master called ‘Progress’ and neglected to look after the planet on which all depends.” He urges, “Humanity needs a new definition of ‘Progress’, one that values our heritage, both natural and human.”

2 The early development of agriculture, beginning some 10,000 years ago, was part of this process, but only changed the ecosystems on a scattered and limited scale, and did not reduce the abundance and diversity of life. What has been happening these last hundred years amounts to environmental destruction on a huge scale and at an unprecedented rate.

3 There are many clear indicators of ecosystem collapse today. The decimation of the ocean’s fisheries, the expansion of deserts, the rapid destruction of rainforest and cutting of boreal old-growth forest, complete in some areas, and the accelerated decimation or extinction of species are important examples — E.O. Wilson, The Future of Life (New York: Alfred A. Knopf 2002).

4 Disorder is precisely defined in the science of thermodynamics, where it is called entropy, and associated with randomness. Applied to living systems, we find that too great disorder corresponds to death. The reference of physicians to illnesses as disorders is very apt, and fits the thermodynamic concept nicely. Factors that increase disorder are well known to nonscientific observers, even those who know nothing of thermodynamics. Wars and pillage of the environment are two obvious examples.

5 Peoples whose technology was that of the Stone Age were aware of this web of life, and of the interdependence of the elements of this web, by living closer to nature than do urban dwellers today. However, this is not to say they watched over sustainability. Their world seemed sustainable because only occasionally would a group exhaust essential resources, thereby causing the collapse of its local economy. Today the importance of sustainability is global and this importance is being established in diverse ways, through environmentalists and ecologists, both amateur and professional, and through eco-feminism.

6 The United Nations’ “Fourth World Conference on Women” — one of the world’s largest — was held in Beijing, 4-15 September 1995. Its 6000 delegates from 189 countries agreed upon a substantial statement, “The Beijing Declaration and The Platform for Action”, published by the UN in 1996.

7 Mathis Wackernagle and Bert Beyers, Ecological Footprint: Managing Our Biocapacity Budget, New Society Publishers 2019, 278 pp.

La Physique et la philosophie

Derek Paul
Professeur émérite, Département de la Physique,
Université de Toronto, Toronto, ON M5S 1A7

Publié en 1996 dans La Physique au Canada en anglais [voir ici]; adaptation en français par André Laisné

Ayant atteint soixante-cinq ans en juin 1995, il m’a fallu faire un adieu officiel à mes chers collègues, et adopter le titre de Professeur émérite. Mais, je ne me sentais pas moins physicien au seuil de ma quarante-troisième année au service de la physique ! Au cours de la cérémonie d’adieu, généreusement offerte par mon département, j’ai exprimé divers souhaits à ceux qui sont toujours au service de la science, avec l’espoir qu’ils trouveraient moyen de la replacer dans un contexte global, ce que ma génération a largement négligé de faire.

Le contexte de la science devrait être le cadre de toute activité et ne pas être confiné à une spécialité étroite – mais, j’anticipe sur ce que j’ai à dire.

La physique du temps de Newton était appelée « philosophie naturelle », signifiant par là qu’elle était le secteur de la pensée ayant trait au monde et à la nature. À ce titre, elle était en lien avec toute la pensée ou toute la philosophie. Durant ma carrière en tant que physicien, j’ai eu du mal à comprendre la discipline traditionnelle de la philosophie, un certain malaise que j’ai opté de ne pas nécessairement révéler. Comme la physique du vingtième siècle sous-entend un important élément d’une philosophie de son cru, il m’avait semblé tout simplement préférable de laisser pour plus tard les problèmes de cette discipline au sens large.

Cependant, le hasard m’a fait connaître récemment de nouveaux aperçus sur cette question. Je les dois, pour une part, à l’héritage de Jacob Bronowski (1). Dans ses « Conférences Silliman » présentées à l’université Yale et publiées à titre posthume, il esquisse une philosophie solide pour l’homme de science moderne aussi bien que pour toute l’humanité. Lors de ses conférences, il admet tenter d’approfondir une œuvre que Kant lui-même avait commencée mais avait abandonnée.

Comme le thème développé par Bronowski est central pour la suite de cet exposé, je le résume ici. Il examine d’abord comment la connaissance s’acquiert, et souligne que l’inférence joue un rôle central même dans le plus important de nos sens directs, à savoir la vue (2). La pertinence de cette affirmation reparaît quand nous essayons de comprendre comment nous arrivons à des déductions pour arriver à la connaissance des choses. Il discute ensuite le langage et la communication, et enfin la conscience qui permet de voir le monde suivant des catégories par déduction, en nous incluant nous-mêmes, « comme si nous étions des objets du monde extérieur ».

Comme le langage humain (3) réduit un système de connaissance à ses structures grammaticales, il présente une forte analogie avec les systèmes mathématiques formalisés. Ainsi, nous pouvons parfois nous voir comme une personne extérieure. Ce dualisme entre l’esprit et le corps crée un lien entre les paradoxes du langage et ceux des mathématiques.

Dans le chapitre intitulé « Knowledge as Algorithm and as Metaphor » (Connaissance comme algorithme et métaphore), Bronowski traite ensuite des systèmes mathématiques formalisés, en particulier lorsqu’ils s’appliquent aux sciences, et des processus de la découverte scientifique, un point qu’il n’est pas nécessaire d’expliquer à des physiciens. Il introduit ici son hypothèse majeure : « Que l’univers est totalement interconnecté, c’est-à-dire que tout évènement, peu importe où, est lié à tout autre évènement ». Ceci ne veut pas dire que quelqu’un pourrait faire toutes les connexions. Au contraire, pour obtenir un résultat en science, nous devons faire une coupure ou une série de coupures afin de limiter le champ de l’investigation, et nous y parvenons en écartant temporairement ce qui nous paraît sans rapport avec le problème.

Au terme de ces choix, la science théorique devient un système mathématique, destiné à décrire les observations connues et obéissant aux modèles des axiomes et des théorèmes des mathématiques pures. Aussi longtemps que la théorie ne conduit à aucune contradiction avec ses bases observationnelles, elle est jugée cohérente et donc provisoirement suffisante.

Nous arrivons maintenant aux paradoxes présents à la fois dans le langage et dans les mathématiques, et au théorème d’incomplétude de Gödel. Ce dernier a démontré que si l’on a un système cohérent axiomatisé, avec des symboles conformes à la règle, et aux règles de manipulation, il y a des propositions S à l’intérieur du système, telles que ni la vérité du S ni celle du non-S ne puisse être prouvée à l’intérieur du système (4). Un paradoxe logique résulte du fait que tout langage scientifique peut inclure des propositions se référant l’une à l’autre. Là s’installe les paradoxes dans les systèmes logiques. (5)

En ce qui concerne le théorème de Gödel, Bronowski déclare : « C’est l’axiomatisation du système qui produit la difficulté. La nature n’est pas un gigantesque système formalisable. Pour la formaliser nous devons faire des postulats qui retranchent certaines parties. Nous perdons alors l’interconnectivité. Ce que nous obtenons est une superbe métaphore, mais ce n’est pas un système qui peut embrasser le tout … »

La plupart des physiciens-philosophes d’aujourd’hui ont probablement conclu indépendamment qu’il existe des limites à la connaissance de l’univers, et il est vraisemblable qu’ils ont atteint cette conclusion par des voies toute autres que celles de Bronowski. Mais, il est intéressant de constater que l’hypothèse d’interdépendance, reliée au théorème d’incomplétude, nous mène à la même conclusion. Que la science ne puisse pas nous apporter une connaissance complète de l’univers naturel n’est pas une cause de dépression ou de pessimisme. Les frontières de la connaissance scientifique peuvent, en principe, être repoussées toujours plus loin et plus largement, pour englober une vérité plus étendue.

Le processus d’étude de l’univers est essentiellement créatif. Il dépend de la différence essentielle entre l’esprit humain tel qu’il est et l’esprit humain conçu comme un ordinateur – ce qu’il n’est pas. Comme nous utilisons notre cerveau pour étudier son propre fonctionnement, la compréhension de la créativité pose un problème d’autoréférence qui mène au paradoxe.

Ceci, en bref, est un fondement scientifique pour la philosophie de la fin du vingtième siècle, qui n’est pas nécessairement complet, quoiqu’il semble étre autocohérent. En outre, cette philosophie sera sujette au changement, parce que de nouvelles connaissances peuvent ébranler et remplacer ses fondations. Je reviens maintenant à mon ancien malaise personnel, celui que j’éprouvais envers la discipline philosophique traditionnelle. Qu’y avait-il donc de si difficile ?

Pourquoi Kant a-t-il abandonné la tâche qu’il s’était lui-même fixée ? Sans doute, Kant aurait-il dû travailler avec les connaissances scientifiques de son temps, et serait probablement arrivé à des conclusions très différentes de celles de Bronowski. Voilà ce qui rend Kant difficile à comprendre. Nous ne pouvons espérer comprendre les philosophes de jadis sans nous immerger dans tout leur contexte de connaissance, et sans supprimer des connaissances plus récentes qu’ils n’avaient pas.

L’erreur naturaliste (The Naturalist Fallacy)

Tout ce qui précède me réconcilia avec la discipline philosophique, et renforce la notion d’une philosophie que la physique porte implicitement en elle. L’interconnexion de tout dans l’univers – une prémisse que je n’ai aucune raison de soupçonner, bien qu’elle puisse se révéler être un principe restreint plutôt qu’un principe complètement général – devrait avoir des implications qui vont bien au-delà des laboratoires scientifiques.

Il semble facile aux scientifiques d’échapper à leur responsabilité sociale, en cherchant refuge sous le parapluie du prétexte que la science est neutre, donc étrangère à nos valeurs. Une certaine objectivité est présente dans certaines propositions telles que : « La vitesse de la lumière est indépendante du repère », ou encore « le pourcentage de dioxyde de carbone dans l’atmosphère croît selon tel ou tel taux ». Ces propositions sont objectives dans le sens, qu’elles sont les résultats de mesures, auxquelles on a attaché un certain degré d’incertitude. Ces enquêtes scientifiques remplissent toutes les exigences normales pour être acceptées comme vraies. Mais vérité et neutralité sont des concepts différents. Il y a des années, la vérité concernant la vitesse de la lumière a obligé les scientifiques à abandonner le concept d’espace-temps qu’ils avaient accepté depuis Galilée jusqu’au début du vingtième siècle. Suite à l’affirmation concernant le dioxyde de carbone, parmi d’autres propositions analogues, La Société Royale du Canada lança une recherche scientifique sur le changement climatique global. On peut présumer que la motivation de cette recherche est l’avenir de la race humaine, que les changements climatiques peuvent être désastreux, et que les résultats d’une telle recherche pourraient donner des renseignements conduisant à la mise en place de stratégies pour éviter le désastre. À l’évidence, la science n’est pas toujours neutre. Elle est réalisée par des scientifiques et ceux-ci ont mis à jour des dangers potentiels à éviter sans, pour le moment, proposer des concepts plus positifs !

L’erreur naturaliste consiste à affirmer que les faits de la science ne mènent pas naturellement à des actions nécessairement sociales ou morales. Bronowski rejette cette affirmation au nom du principe d’interconnexion ; par une déduction logique à partir de cette prémisse, il relie le scientifique à l’univers entier lui donnant ainsi une responsabilité particulière. Je rejette aussi l’erreur naturaliste. Par contre, je pense que sa réciproque ne peut être logiquement dérivée du principe de l’interconnexion, comme Bronowski aurait aimé qu’il en fût.

Pour éclairer ce point, il est utile d’accepter provisoirement l’erreur naturaliste et sa conséquence : la neutralité de la science. Selon cette hypothèse, il n’y aurait, par exemple, aucune obligation morale a priori, de publier les résultats de ses recherches, si ce n’est que pour satisfaire les agences de subventions, les employeurs ou d’autres personnes directement impliquées. En plus de ces raisons, il s’agit ici d’un développement culturel occidental des cents dernières années.

Supposant maintenant qu’un scientifique fasse une découverte importante, disons, sur les dangers du réchauffement de la planète et dissimule cette découverte, quelle influence cette dernière aurait-elle sur l’interconnexion des évènements de l’univers ? Le genre d’événement traité ici – la dissimulation d’une vérité scientifique – est un produit de la conscience humaine. Bronowski ne dit pas spécifiquement si oui ou non ces évènements font partie de l’interconnexion de l’univers, bien qu’à mon avis, il s’était proposé de le faire. La conscience est le dernier aperçu des processus de l’évolution. Pour l’étudier nous devons nous servir de nos cerveaux conscients, et dans ce processus interviennent l’autoréférentiel et le paradoxe. Pouvons-nous conclure qu’il est impossible d’avancer plus loin en cette matière ?</p>
<p>Pour aborder autrement la question de l’erreur naturaliste, j’aimerais vous mentionner deux des expériences que j’ai connues au cours de mes quarante-deux années de travail en physique, et de ce que j’ai pu en tirer

La première s’est présentée dans mon enseignement de la thermodynamique. De nombreux étudiants en sciences biologiques faisaient partie de ces cours. Je suis rapidement arrivé à la conclusion qu’une seule approche était appropriée pour ces étudiants, celle de la thermodynamique statistique, bien qu’aucun texte élémentaire n’adoptait ce point de vue, a l’époque (6). Cette approche rend manifeste la relation entre entropie et désordre. Elle facilite une compréhension des processus biologiques en général à un niveau très fondamental. C’est au cours de ces enseignements que j’en suis arrivé à une définition des systèmes vivants que j’ai largement utilisée depuis et à laquelle ni les biologistes, ni les médecins n’ont fait objection : un système vivant est un système qui, de son propre accord, s’efforce de maintenir son entropie entre des limites appropriées. L’entropie de toute la biosphère doit également rester à l’intérieur de certaines limites, si les espèces doivent survivre, ce qui nous conduit aux points suivants et qui met immédiatement l’accent sur la responsabilité scientifique.

Ma deuxième expérience eut lieu lorsqu’on me demanda, en 1987, d’écrire un article de revue concernant les travaux de recherche sur la paix, intitulé « Peace Research ». À cette époque, j’avais peu d’expérience en la matière d’un point de vue professionnel. Je me suis senti obligé d’examiner les valeurs qui sont à la base de la recherche en général. Je suis arrivé à la conclusion que ces valeurs sont souvent mélangées mais que dans le domaine de la recherche sur la paix, la valeur prédominante à la base est autoréférentielle, à savoir la vie elle-même.

Ces deux expériences m’ont fait réfléchir sérieusement sur la responsabilité scientifique qui évite de devoir rejeter, par des arguments logiques, la thèse de la neutralité de la science ou l’erreur naturaliste. Dans cette nouvelle perspective, il ne vaut plus la peine de discuter ce propos. Une certaine liberté de choix est évidente, liberté que le raisonnement ne pourra écarter vus des paradoxes inhérents.

La vie et l’entropie, cependant, sont des concepts scientifiques pouvant servir de guides tout-à-fait valables pour la conduite humaine. Il est évident que l’évolution, chez l’homo sapiens en particulier, a conduit au développement de formes de vie de plus en plus sophistiquées. Préserver ce degré d’organisation, maintenir un niveau d’entropie globale à l’intérieur de limites appropriées, et de même pour l’entropie locale, dictent des priorités dans la conduite sociale et la prise de décisions. C’est pourquoi, même si les énoncés scientifiques sont neutres par eux-mêmes, ils entraînent des impératifs sociaux lorsque la vie elle-même est considérée comme une valeur.

Dans la dernière conférence Silliman, Bronowski aborde le thème de la loi et de la responsabilité individuelle « Law and Individual Responsibilty ». Il y relate son dialogue avec Linus Pauling qui demandait pourquoi il devrait s’embarrasser des matières philosophiques abstruses que son interlocuteur abordait. On devrait noter la réponse de Bronowski à Pauling : « … Vous, parmi tous les hommes, avez démontré qu’un scientifique ne fait pas seulement des découvertes inventives et profondes mais [est] aussi une personne qui voit le monde comme un tout… Vous, le seul homme ayant mérité deux Prix Nobel, l’un pour la chimie et l’autre pour la paix. Et vous me demandez pourquoi le changement dans l’image mondiale de la science devrait affecter le scientifique. Vous, Pauling, êtes la démonstration personnifiée du fait qu’un scientifique est une personne complète et ne peut plus parler de chimie sans penser à la paix, ni parler de paix sans penser à la chimie ».

Mes remerciements vont au Professeur Bill Vanderburg, Département de génie industriel, Université de Toronto, qui me fit découvrir cette expression qui est bien la sienne : replacer la science dans son contexte.

Merci également à Eric Fawcett et Terry Gardner qui ont aimablement accepté de lire le manuscrit et d’y apporter des commentaires très utiles.


1. Jacob BRONOWSKI, ‘The Origins of Knowledge and Imagination’ Yale University Press 1978. Ce livre fut publié quatre ans après la mort de Bronowski, et semble être une version verbatim de ses six conférences Silliman.
2. Les signaux que l’œil reçoit sont par leur nature même, granulaires. Cependant le cerveau n’élabore pas les images en balayant des points à la manière des images télévisées. Les connexions allant des cônes et bâtonnets de l’œil vers le cerveau sont complexes et disposées de telle manière qu’elles infèrent des esquisses à partir de très petites quantités d’informations. Ainsi le cerveau déduit très rapidement une forme et confirme sa représentation ou la corrige, à mesure qu’un supplément d’information lui arrive.
3. Le langage humain est composé de mots, un processus exigeant l’abstraction de nombreux concepts. Les mots ou sons sont élaborés en phrases. Ainsi le son « chat », si nous parlons de langage de souris, serait un mot, en fait un signal d’alarme ou une instruction pour la mise en garde contre le chat prédateur. Les langages de mots incluant une structure grammaticale sont plus récents que les les langages primitifs de phrases ou d’instructions et représentent ainsi le développement de la conscience.
4. Kurt Gödel a publié la preuve de son théorème d’incomplétude en 1931.
5. Que l’on pense par exemple à la phrase : « Même un de leurs prophètes a dit que les Crétois sont toujours des menteurs. (Premier Épitre à Tite, verset 12).
6. Le Programme canadien des changements à l’échelle planétaire a été lancé en 1985. La première rencontre a eu lieu en avril 1990 (Delta 1, no 2, Winter 1990).
7. Certaines de mes notes de cours sont tirées du texte de niveau intermédiaire de R.K. Hobbie (John Wiley, 1978), chapitre 3.
8. Voir « Peace Research » dans « The Proceedings of the Thirty-seventh Pugwash Conference on Science and World Affairs », Gmunden, Autriche, 1987.

Necessary Action to Address Climate Change

By Wilfred Candler, Derek Paul, and Judy Lumb, in Quaker Eco-Bulletin Vol.13, No.2 (July-August 2014)

The Inescapable Reality

Earth receives slightly more radiant energy than it emits into space, which makes it slightly warmer year after year. This imbalance is caused by our use of fossil fuels (coal, natural gas, and oil) that add carbon dioxide (CO2) and other greenhouse gases to the atmosphere, thus blocking some of the far-infra-red radiation that would otherwise send energy back into space.

CO2 is part of the natural carbon cycle. When we breathe out, we emit CO2, returning carbon that was derived from the food we eat. The carbon in the food we eat was originally contained in plants, which got their carbon from the atmosphere by photosynthesis using energy from the sun. The carbon we breathe out is already in the carbon cycle. But we have been burning fossil fuels that have been sequestered in Earth for millions of years. Continue reading “Necessary Action to Address Climate Change”

Comment réduire au Canada les gaz à effets de serre écocides

Conférence Pugwash, Coeur de Sciences, Université de Québec à Montréal, le 6 février 2008
Par Derek Paul, Professeur émérite en physique, Université de Toronto; Cofondateur de Science et Paix

Déjà à la fin du 19me siècle, le CO2 a été reconnu comme gaz à effet de serre (GES) par Lord Rayleigh, qui avait mesuré le pourcentage de ce gaz dans l’atmosphère et avait estimé une augmentation de la température moyenne d’environs 6°C si l’on doublait la concentration qu’il avait mesurée.

Cent ans plus tard, les chercheurs en matière de science atmosphérique ont construit divers modèles complexes représentant l’atmosphère qui indiquent l’augmentation de la température, et la hausse du niveau des océans, selon un grand nombre de scénarios d’émissions GES.
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Surviving and Achieving Sustainability by Following a Fundamental Principle and asking the Right Questions

A paper prepared for the 53rd Pugwash Conference on Science and World Affairs


This paper examines values, and introduces a superordinate principle, the Principle of Life as a basis for a new paradigm. It looks at the major interrelated threats to human civilization: overpopulation; war and militarism; climate change; contamination pollution and waste; counterproductive myth, the world’s socio-economic system(s) and the phenomenon of overdeveloped male dominance. Attention to all these areas will be needed to avert a demographic catastrophe this century, or major war. The abolition of military establishments and of militarism, always desirable, is now seen to be essential. Since early 2002, the United States has announced four new projects and policy postures amounting to a declaration that it is now the ruler of an empire. International responses to the new situation have yet to be formulated, and they will need to be imaginative, peaceful, collective, determined, and preferably nonconfrontational. By contrast, the fact that the new empire has shown itself to be militarily undefeatable makes the response in terms of armament and disarmament different from the overall political response. Thus, unilateral disarmament by some nations makes more sense than it has done since warfare first began 6300 years ago. The more countries achieve general and complete disarmament unilaterally, the easier it will be for the others to follow suit. Application of the Principle of Life needs most to be developed for those areas that feature human-human interactions on a large scale – where it is currently least well understood how to apply it. Many important and vital changes can be deduced from it, through, for example, examining conditions that would prevent the recurrence of Third World debt following debt forgiveness. Profound changes will be needed so as to permit economic success in a world where industrial growth must of necessity come to an end. Economic growth can be allowed to continue, but it cannot be based on increasing extraction, manufacture and consumption, and paving over good agricultural land. In measuring economic growth, net domestic product rather than gross domestic product should be used as the financial indicator.

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Physics and Philosophy

La Physique au Canada juillet/août 1996 / Physics in Canada July/August 1996 by Derek Paul, Professor Emeritus, Physics Dept., University of Toronto, Toronto ON, M5S 1A7

[version français]

Being 65 last year, I was obliged to bid a formal farewell to my good colleagues in June 1995 and adopt the cognomen Emeritus. But I felt no less a physicist as I entered my 43rd year in physics. At the formal farewell generously provided by my department I expressed several good wishes to those still in harness, and the hope that they would see their way to putting science back into context, which my generation has largely failed to do.
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Nuclear Reactors in Satellites

published in Chapter 12, “Reactors in satellites”, in Nuclear Energy and Nuclear Weapon proliferation, ed. SIPRI (Taylor & Francis 1979)


At present the nuclear reactors in space are power generators designed to supply the electrical needs of instruments carried aboard the spacecraft. Although nuclear reactors could also be used as energy sources for propelling spacecraft, this second class of devices will not be discussed.

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