即使它们是无生命的物体，沙丘也可以相互“交流”。剑桥大学的一个研究小组发现，当沙丘移动时，它们会与下游的邻居相互作用并排斥它们。
通过一个实验沙丘“跑道”，研究人员观察到两个相同的沙丘开始时很近，但随着时间的推移，它们变得越来越远。这种相互作用是由上游沙丘的湍流漩涡控制的，它将下游沙丘推离。发表在《物理评论快报》杂志上的研究结果，是研究长期沙丘迁移的关键。长期沙丘迁移会威胁航道，加剧荒漠化，并可能掩埋高速公路等基础设施。
当一堆沙子暴露在风或水流中时，它就形成了沙丘的形状，并开始随着水流向下游移动。无论是在沙漠、河底还是海床上，沙丘很少单独出现，通常成群出现，形成引人注目的图案，这被称为沙丘场。
众所周知，活跃的沙丘会迁移。一般来说，沙丘的速度与其大小成反比：较小的沙丘移动速度较快，较大的沙丘移动速度较慢。目前还不清楚的是，一个区域内的沙丘是否会相互作用以及如何相互作用。
““关于沙丘相互作用有不同的理论：一种是不同大小的沙丘会相互碰撞，并不断碰撞，直到形成一个巨大的沙丘，尽管这种现象在自然界中还没有观察到。”剑桥大学应用数学与理论物理系博士卡罗尔·巴西克说，“另一种理论认为，沙丘可能会碰撞并交换质量，有点像台球互相碰撞，直到它们大小相同、移动速度相同，但我们需要通过实验验证这些理论。”
现在，巴西克和剑桥大学的同事们已经提出了对这些解释质疑的结果。领导这项研究的纳塔利·弗里恩德博士说：“我们已经发现了以前模型中没有的物理学。”
大部分沙丘行为的建模工作都是用数字来完成的，但弗里恩德和她的实验室成员设计并建造了一个独特的实验设施，使他们能够观察沙丘的长期行为。充水水槽是实验室中研究沙丘运动的常用工具，但沙丘只有在到达水槽末端时才能被观测到。为了克服这一困难，剑桥大学的研究人员建造了一个圆形的水槽，这样当水槽旋转时，沙丘可以被观察数小时，而高速摄像机可以让他们跟踪沙丘中单个颗粒的流动。
巴西克原本并不打算研究两个沙丘之间的相互作用，他说：“起初，我把多个沙丘放在这个容器里只是为了加快数据收集的速度，但我们没想到会看到它们是如何开始相互作用的。”
两个沙丘以同样的体积和形状开始。当水流开始穿过两个沙丘时，它们开始移动。“因为我们知道沙丘的速度与它的高度有关，所以我们预计两个沙丘会以相同的速度移动，然而，这不是我们所观察到的。”研究人员解释道。
一开始，前沙丘的移动速度比后沙丘快，但随着实验的继续，前沙丘开始减速，直到两个沙丘几乎以相同的速度移动。
至关重要的是，两个沙丘的流动模式不同：流动被前沙丘偏转，在后沙丘上产生“漩涡”，并将其推开。前面的沙丘产生了我们在后面沙丘上看到的湍流模式，前沙丘后面的流动结构就像船后的尾流，会影响下一个沙丘的性质。
随着实验的继续，沙丘之间的距离越来越远，直到它们在圆形水槽的两边形成平衡，彼此之间保持180度的距离。研究的下一步是利用观测和卫星图像寻找大规模和复杂的沙丘迁移的定量证据。通过对沙丘群的长期跟踪，我们可以观察关于沙丘迁移的理论是否有效。
