20世纪80年代，罗布·霍尔曼(Rob Holman)还是一位年轻的地质物理学家。那时，他出席了在旧金山市举行的一次会议，并参加了其中的一次户外海滩活动；而素在内陆城市渥太华长大的霍尔曼博士此时凝望着大海，心里估算着海浪和潮水的流速和运动方向。可是当他环顾四周时，却发现其他的人在都在琢磨着沙子。

 

　　据霍尔曼回忆，那时他就意识到“不同地方的沙子可能都不一样”。于是他就开始收集沙子。“我收集了一些样品，并把它们装进瓶子，”他说，“后来收集得多了，我就做了一个架子来存放它们。再后来，我又做了三个这样的架子，之后又添了四个。”

 

　　如今，霍尔曼已是俄勒冈州立大学著名的海洋学家，他所创立的信息化摄影系统――安格斯(Argus)为研究者提供了观察和勘测海流的新方法。不过他仍一直保持着收集沙子的习惯，并将这些来自不同海滩的沙子摆放在办公室外的展柜上。迄今为止，他已经收集了大约1000种不同的沙子样品。这些样品有的是他旅行途中带回来的，有的是世界各地的地理学家和热心者寄给他的。霍尔曼将这些沙子烘干后存放在实验用的玻璃瓶里，并给每个瓶子贴上其所在地经纬度的标签以示区别。

 

　　霍尔曼所收藏的沙子样品来自各大洲，甚至包括南极洲。他表示：“荷兰同事邮寄给我的样品比较齐全，非洲的样品相对就比较少了。”不过，他认为这是由于一次意外的事故造成的，“上次有个存放沙子样品的架子倒了。”

 

　　当然，不是所有收集到的样品都必须存放上架。霍尔曼就曾经收到过这样一个瓶子，里面除了有一张紫色沙滩上的俏皮人像外，还混合了装满夏威夷沙子、盐和胡椒粉，甚至包括吉利豆和M＆Ms巧克力。他还收到来自内陆河床以及诸如澳洲艾尔斯岩等地的沙子，甚至还有来自酒店大堂烟灰缸中的沙子。

 

　　有时候，热心者会将一些用于种植沙生植物的沙子样品寄给霍尔曼，这些人以收集沙子为乐，实际人数远比想象中的多。按照国际沙子收藏家协会(International Sand Collectors Society，其网站www．sandcollectors．org)的说法：这些人对收藏沙子的兴趣并不是昙花一现或追赶时尚。他们的口号是：从一粒沙一粒沙地去认识世界。

 

　　霍尔曼也浏览过一些有关沙子方面的网站，但只限于浏览。他表示“我不参与其中的讨论。”

 

　　对霍尔曼来说，起先的一个不经意地想法已经成为他颇具价值的教学工具了。大学地理系的学生们在研究他收藏的沙子，并且获益匪浅。不久前的一天他指着一些瓶子说：“这一排的沙子是东海岸沿岸从北至南的样本。”霍尔曼指的这些沙子样品是他从鳕鱼岬(Cape Cod)到基维斯特(Key West)一路收集过来的。“你们看，它们的颜色在逐渐变淡，沙质也在逐渐提高。”这是因为大多数沙子在沙滩上并不是静止不动的。“(东海岸)汹涌的波浪从东北方向涌来，迅猛地将沿岸“漂沙”从北推向南。霍尔曼用这种说法来比喻海岸沿线沙子的运动方式。

 

　　当一粒沙子被海水冲到佛罗里达州的海滩上时，它已经在海浪中饱受冲刷。霍尔曼表示：“这些连续不断地冲击促使沙粒发生碎裂，有棱角的部分被磨掉，它们的形状因此变得越来越圆。”

 

　　而相对坚硬一些的矿物颗粒(比如石榴石)就此被分离出来。于是便有了眼前的这组样品――从东北海岸既黑且糙的沙子到东南海岸这些洁白细腻的沙子。

 

　　霍尔曼通常随身携带两打沙子样品用以课堂教学及学术讲座。其中有些是黑色的火山沙，还有一小瓶沙子来自闻名世界的冲浪地带――夏威夷的欧胡岛。“这种白沙都是由一些外表圆滑的碎小贝壳形成，”霍尔曼说，“这座沙滩也许维持不了多久了(由于游客和潮水带走大量白沙，导致每年需要空运澳洲黄金海岸的白沙来补充)。”

 

　　“(这些架子)为我们展示了很多我们需要了解的东西，比如沙滩上的沙粒为何是不同的。”霍尔曼提到，“我曾有次带着沙子到考场，要求学生们告诉我有关这个沙滩的情况。心细的人可以做得很好，这里面有很多特点你可以去细心观察：沙粒的本来面貌和形状、那些矿石的来源、不同的运动路径以及退化方式等等。这些因素都会影响你在海滩上所见到的沙子。

 

　　为了鼓励人们去思考他们在沙滩上看到的沙子，霍尔曼在给公众做演讲时也常带着这些教具。“我还给他们看一些安格斯图片。这些图片通常会引起他们对这些沙粒及其运动情况的思考。”

 

　　安格斯信息化摄影系统是霍尔曼20年前随美国陆军工程兵团在北卡罗来纳州杜克海滩做研究时开发的。杜克海滩的研究人员会定期带设备到碎浪带精确测量这些区域的水下地貌，尤其是海岸沿线沙洲的形成和运动情况。

 

　　了解这些沙洲的成形和运动，对于沙滩侵蚀和气候变化导致海平面上升现象的研究十分重要。不过，碎浪带的研究环境是出了名的恶劣，在那里建立并维持设备的正常运行几乎是不可能的。除非设备本身极其坚固，否则在水和沙子的干扰下，数据会出现失真。事实上，在杜克海滩定期进行的测量在别处几乎是难以开展的，当然在俄勒冈就更不会有了――其下游48里的海浪气候变化是这段海岸线中最恶劣的。

 

　　为此，霍尔曼在杜克海滩军事设施的塔楼上安装了一部摄像机，以获取该地区设备的数据和定时影像，旨在找出这些影像信息和碎浪带水下地貌变化之间的某种联系。

 

　　观测结果令人大为吃惊，其中一个是沙洲的运动并不是很多海岸科学家之前所想象的那样简单。他说：“我们了解到的最重要的一点就是，情况比我们想象的要复杂得多。里面牵涉到非常多的形态。”

 

　　利用安格斯的数据资料，科学家几乎能实时观察到在海浪掩盖下的沙洲所表现出的显现、消失、弯转、漂移、分裂以及其他形态。安格斯系统甚至可以实时捕捉到海流运动。霍尔曼表示：“安格斯给我们最大的启示就是永远不要放弃观察。”

 

　　在美国地质勘探局(USGS)工作的海岸地理学家S·杰夫里斯·威廉姆斯(S．Jeffress Williams)将这套系统称为“一项至关重要的技术。”他说：“安格斯系统让我们可以直观地记录和观察各种状态下的沙滩变化情况。”作为霍尔曼收藏品提供者之一的威廉姆斯博士认为，如果没有这套系统，这些观察将会变得异常困难，甚至是不可能的。“风暴发生时会产生很多变化，这些都难以观察和测量，人们也不便直接到沙滩上进行观察，这时安格斯系统就非常有用了。”

 

　　霍尔曼有一次提到，如果海岸科学家认为他们了解了物理学本源，就应该完全了解海滩上的这些事。“现在安格斯已经在其中发挥作用了，它让人们认识到我们的这些理念本就是如此简单。”

 

　　确实，所有的海滩都遵守同样的规律：比如风、水流、波浪还有沙粒的运动，永远满足公式F＝MA(力等于质量乘以加速度)。然而各个海滩的表现是有差别的。霍尔曼说：“我们希望把这个弄清楚。”

 

　　如今，安格斯系统已经安装在杜克海滩、俄勒冈州、加州、夏威夷、英国、荷兰、澳大利亚、新西兰、西班牙、意大利和巴西等地。霍尔曼也已经同北大西洋公约组织(NATO)开始了合作，利用安格斯系统定期处理那些被废弃的卫星照片。

 

　　与此同时，霍尔曼博士的沙子也越积越多。在他第一次展示这些收藏的时候，他们的系主任还对把钱花在这上面颇有微词。不过现在看来，倒是需要再投入些新的资金了。曾几何时，存放展示架的屋子空空如也，现如今却如他说的一样：“我们这儿已经没有地方了。”