Por exemplo, se eu for Biólogo e fizer o nivelamento para fazer o Mestrado/Doutorado em Física, posso ser professor universitário de Física ?

Só com o nivelamento não, mas com o mestrado, em nível superior, pode-se ser professor sem ter a graduação na área. Na Educação Básica (Ensino Médio e Fundamental) não. Esta requer a licenciatura na área específica.