l'errore e' superficiale e profondo allo stesso tempo.
e' profondo nel senso che porta a cose interessanti (e non propriamente elementari), ed e' superficiale nel senso che viene dal fare le cose con una certa leggerezza.
bisogna mettersi d'accordo sulla risposta alla domanda "che cos'e' la radice quadrata?".
la risposta piu' generalmente accettata, e per molti versi piu' "comoda", e' "la radice quadrata di un numero
reale non negativo a e' l'unico reale non negativo il cui quadrato sia a."
e questo spiega la parte "superficiale" della mia risposta: hai usato una funzione (la radice quadrata) dove non puoi usarla. in particolare, scrivere $ i=\sqrt{-1} $ non e' corretto. puoi scrivere solo $ i^2=-1 $.
adesso veniamo alla parte "profonda" (almeno, proviamoci): perche' ho specificato "
reale non negativo"?
a. perche' prima di inventare i numeri complessi non sappiamo proprio cosa possa essere la radice di un numero negativo.
b. perche' dopo aver inventato i numeri complessi non sappiamo piu' distinguere tra le due radici dell'equazione $ x^2-a=0 $ (in realta' neanche quando a e' positivo, se vogliamo vivere davvero "dentro i complessi", perche' si perde l'ordine).
quindi non abbiamo un modo "preferito" di decidere qual e' "la" radice quadrata di un numero negativo (o di un numero complesso).
volendo, potremmo decidere
artificiosamente che la radice di un numero complesso deve stare sempre nel semipiano positivo (meno la semiretta aperta dei reali negativi), e questa definizione sarebbe sensata*.
ma si perdono le buone proprieta' che ha la radice quadrata "solita" sulla semiretta non negativa, cioe' ad esempio non e' vero che $ \sqrt{a^2} = a $ (come in realta' ti sei accorta anche tu.. se ci fai caso, il tuo esempio rientra nella mia definizione artificiosa).
spero che la spiegazione sia in qualche modo comprensibile
* qualunque definizione che prenda come codominio un sottoinsieme A dei complessi tale che A e -A siano disgiunti e la loro unione sia tutto il piano funzionerebbe. e tali insiemi possono fare schifo a piacere.