Может ли рост мирового ВВП не сопровождаться ростом народонаселения?

Конечно может, потому что постоянно растёт производительность труда.

А что "новым объемам товаров нужны новые потребители" - это не так. Новые товары нужны и старым потребителям, потому что новые товары - это, например, товары, которых раньше вообще не существовало. Ну вот не было тридцать лет назад мобильных телефонов. Массового рынка, во всяком случае, не было. И сравните с тем, что происходит сейчас. Населения за эти годы прибавилось немного (ну по сравнению с тем, что было), а вот число мобил... ну сами можете посудить.

И то же может касаться массы товаров. Много ли семей у нас пользуется посудомоечными машинами? Далеко не у всех. Значит, банальный рост обеспеченности посудомойками даст рост ВВП без увеличения численности населения. У многих ли есть свой домик в деревне? Тоже далеко не у всех. Значит, массовое строительство загородного жилья, которое, замечу, надо обустраивать (мебель, бытовая техника, садовый инвентарь...), тоже даст рост ВВП без роста населения.

Ну или даже такие вещи, как постепенный переход к концепции "умного дома", что не требует сильного изменения инфраструктуры (не нужно строить новое жильё - можно изменить имеющееся). Начинка такой квартиры стоит изрядных денег - и это тоже рост ВВП без роста душ.

Наконец, ВВП может расти в денежном выражении даже при том же натуральном количественном уровне. Просто вместо чего-то дешёвого народ, чьё благосостояние непрерывно растёт благодаря неустанным заботам партии и правительства во главе с ... (тут подставляется текущее значение переменной "глава"), будет покупать всё то же, но получше и поэтому подороже. Ну, там, "Саламандру" вместо "Скорохода" и Версаче вместо "Большевички".

Так что ваш исходный тезис неверен.