¿Son científicamente posibles los cambios de vestuario de Superman (manipulación de átomos)?

Su ropa no está destinada a desvanecerse, es solo que está cambiando tan rápido que se crea una ilusión óptica, haciendo que parezca que se desvanecen y desaparecen.

No. El disfraz de Superman en las películas de Superman no incluye la manipulación molecular de su ropa. Ver: ¿Cuál es el secreto del traje de Superman?

Superman nunca ha tenido la capacidad de manipular átomos, ni tenía tecnología que le permitiera hacerlo hasta las representaciones más recientes de DCnU de su disfraz.

La transformación de su ropa de calle en su disfraz (cuando se filmaban estas películas) pretende replicar la representación cómica de su transición a supervelocidad de Clark Kent a Superman.

Esta pregunta se aventura peligrosamente cerca de criterios que la hacen contraria a las reglas y merecedora de ser cerrada.

Sin embargo, hay varios conceptos plausibles que podrían explicar la representación visual en esas películas.

Su disfraz estaba, por ejemplo, incluido dentro de la nave espacial que lo trajo a la Tierra, y podía estar compuesto de cualquier cantidad de metamateriales (Krypton es muy avanzado tecnológicamente). Me vienen a la mente los nanobots, pero probablemente no encajen bien con el canon. Algo cristalino podría ser mejor. Cuando pensamos en los cristales como rígidamente sólidos, esta no es necesariamente la única condición que pueden exhibir. La pantalla en la que está leyendo esta respuesta es probablemente una pantalla LCD, que significa "pantalla de cristal líquido". Por cierto, ese dispositivo puede cambiar rápidamente de color (e internamente) de forma. Luego hay algunos otros conceptos como la materia virtual que ni siquiera me siento calificado para describir. Cosas que se comportan como materia atómica en el sentido de que pueden parecer sólidas, pero para las cuales ni siquiera hay hadrones en su interior.

O la ropa humana podría ser una ilusión de algún tipo proyectada por ellos (también encajando con los cristales que en estas películas pueden proyectar imágenes holográficas de su padre, en la Fortaleza de la Soledad o el Taller de Santa o lo que se supone que es).

Finalmente, podría señalar que si bien todo esto es plausible, la respuesta de @jmoreno intuitivamente me parece correcta. Preferiría que aceptaras la suya antes que la mía.