设是 g 系集的任意可测子集,是 f 系集的一个子集,对其执行运算T之后,可以得出。于是:
设是一个运算符,对将一个集合中的所有函数都平移时间。由于T是时不变的,从而可以与交换,于是,
因此,如果是集合S的概率度量,则:
其中第二个等式是根据 g 空间中度量的定义得出,第三个是因为 f 系集是平稳的,最后一个是根据 g 度量的定义得出。
为了证明在时不变运算下,各态历经性质得以保持,设是g系集的一个子集,对其进行运算时是时不变的,设是由所有将会变换为的函数 f 组成的集合。于是,
使得对于所有,都包含在中。现在,由于:
这意味着,对于所有且:
这一矛盾表明,不存在。