光的本质是什么的难题自17世纪起就一直困扰着物理学家。它是波还是粒子流？两种答案完全无法统一。直到20世纪20年代，这道难题才最终被巧妙化解。量子力学揭示了光的双重身份，光子既是波也是粒子。关于光的争议就此终结。波粒二象性示意图说明，从不同角度观察同样一件物体，可以看到两种迥然不同的图样。然而，同一道难题再次不期而至。这一回，它不再与光明黑暗相关，它来自广袤无垠、干燥多风的沙丘。
或者说，来自沙丘的“歌声”。这种奇特的声响如小提琴琴声一般铿锵有力，但沙丘既没有琴弦也没有共鸣箱，只有一望无际的沙子。经过一个世纪的沙漠探险和实验室研究，现有两种理论宣称能够解释这些“乐曲”的来源，而且都认为它们与沙丘的基本属性有关。
第一种理论由法国巴黎高等物理化工学院物理学家布鲁诺·安德烈奥蒂提出，认为这声响来自波动；第二种理论的最新表述则来自几个月前荷兰莱顿大学物理学家西蒙·达瓜-博伊的论文，认为声响是沙粒相互撞击所致。同一种现象，两种对立的模型，当年那个著名难题转世重生！但这一回，物理学家再也无法找到一丝可能调和他们方程式的线索。频率明确且自发生成的声响，神秘的鸣沙现象曾引来无数描写。
首先是丝绸之路上的旅行家，如马可·波罗就曾提及“鬼泣”，或是“多种乐器共鸣，尤其是鼓声和武器撞击声”在“空中回荡”。然后是19世纪的物理学家，他们因这种强有力的乐音全凭自发生成而感到惊讶。人们迅速注意到这声响来自流沙，它们的频率很明确，只是随沙丘而异。这说明沙子的滑动能使整个沙丘进入同步移动状态。但这些沙粒是如何同步运动的呢？怎样才能从物质的无序运动中生成和谐之音？
100多年过去，当初的难题依旧悬而未解。虽然颗粒介质物理学已成长为一门独立学科，指导着从药剂粉末处理到谷物加工或者水泥、玻璃搅拌等诸多工业操作，但在鸣沙问题上，它没能取得丝毫进展。现在的两种理论就是这种情况，双方都认为只有自己的答案才是正确的。在布鲁诺·安德烈奥蒂看来，两层沙粒因相互摩擦而产生声波，沙丘歌唱的奥秘就暗藏在这些声波里；而西蒙·达瓜-博伊则主张沙粒的运动才是鸣沙的关键。
布鲁诺·安德烈奥蒂提出的则是一种全声学机制：“无需考虑那些沙粒，只需将环境介质几何化，像研究地震波那样研究声波波动就可以了。”他介绍说，利用两块固体——一块处于运动状态代表流沙，另一块固定，代表沙丘——进行的模拟表明，在两者界面处，声波会出现自发增益。两种答案，也就等于说没有答案。因为这两种模型都无法预言可测结果，所以无从比较，竞争仅止于互相挑错。为何这场争论不能像上一次有关光的争论那般收尾呢？
现在所有的微观物理学家都同意，根据具体情况，在关于光的两种相互对立的模型中做出选择，难道颗粒介质物理学家就做不到吗？但在颗粒介质领域，我们的工具很少，因为我们没有场的说法。颗粒介质物理学完全就是一个悲剧：它卡在固态物质和液态漩涡当中，没有自己的一席之地。这也解释了物理学研究为何如此重视鸣沙现象，将其当作重要课题。沙子是怎样流动的？为什么它有时如同液体有时又如同固体？
这些问题都是当下研究的热点，其意义可不仅仅是为了让农副产品加工业的管道保持畅通。比如我们认为，弄明白沙子的动力学，还将有助于了解癌症细胞是如何扩散的。沙子是波还是粒子？问题虽小，但却根本，答案或许能成为将来一连串新发现的基石。