Question

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

Answer 1

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.