Может ли один γ-квант в вакууме превратиться в пару электрон-позитрон? Почему?

Не может. (НЕ МОГУТ В ВАКУУМЕ ОБРАЗОВАТЬСЯ И ПАРЫ ДРУГИХ МАССИВНЫХ ЧАСТИЦ ОДНИМ ФОТОНОМ) Почему? Потому что противоречит ЗАКОНУ СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА (и закону сохранения энергии тоже). Единичный фотон несёт конечный импульс ( в любой системе отсчёта), а электрон-позитронная пара имеет нулевой импульс в своей системе центра масс. А вот в кулоновском поле может образоваться такая пара.